文档介绍：论文东博士南大学位掌—尹基于二阶分析的钢框架截面优化设计研究生姓名:导师姓名:沦文提交日列呈┥斓旦结掏工程答辩委员会主席萱垩周熬援王堂逋±学位授ノ卉纸论文答辩日期呈鱼立§玺璺且垫目学位授予期玺旦旦申请学位级别学科专业名称评阅人年公Ⅱ分类号:工:密级:
摘要结构线弹性分析加构件稳定性验算的设计方法只考虑了构什的稳定性,对构件与结构整体在强度和稳定性方面的相互作用未加以考虑。由于分析方法不能准确描述结构的承载性能,需要对每根构什假定计算长度并进行稳定性验算,设计过程异常繁琐,并且计算长度的假定会带来游在的错误。随着个人计算机性能的提高,基于非线性分析和高等分析的设计方法必将成为淌Φ谋曜挤治龊设计方法。传统的结构设计过稃需要不断的分析及重新调整原有设计以满足设计规范的要求,人都是偏于保守和安全的设计,没有充分发挥材料的性能。结构优化设计是有效降低结构造价,快速得到最优设计方案的方法。本文将钢结构非线性分析设计研究和结构优化设计研究的最新进展结合起来,,对钢框架的优化设计进行了研究探索。结构的敏感度在优化算法中常被来确定迭代前进方向及步长,现有的结构敏感度求解方法大都基于线弹性分析。为了在优化设计中采用非线性分析,本文提出了在考虑大位移效应条件下求解空间框架结构位移和应力敏感度的方法,这为采用非线性分析的钢框架优化设计研究打下了坚实的基础。相应算例表明所提方法对结构的增量迭代分析是非常有效的和精确的。本文根据埠纸孛娴睦肷⑿蕴氐悖ü毓榉治瞿夂辖孛嫫渌匦杂虢孛婊墓叵担ɡ肷⒈量优化转化为近续变晕优化。为了从连续晟优解得到更好的离散截面优化解,提出了分为三个阶段的分组圆整法。将构件可选的全部犀纸徊椒掷啵哂邢嗤蛳嘟孛娓叨鹊慕孛胬绾殴槿胂嗤的分组,同一分组的截面采川线性模型进行同归分析,当将连续最优解向离散解圆整时首先确定每个设计变量所属的分组,然后才圆罄到离散解。以所提出的敏感度求解方法和分组圆整法为基础,本文对采用二阶△分析和设计方法的钢框架优化进行了研究。通过对构件施加等效初始弯曲,分析的同时即可考虑残余应力对构件强度和稳定性的影响,设计时不需要对每根构件再进行稳定性验算,简化了优化设计时需考虑的约束条件。计算实例表明本文提出的优化设计方法可有效提高钢框架结构的安全性和经济性。关键词:钢框架;二阶分析;优化设计:最优准则;圆整法东南大学博学位论文
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研撇名:麟翩躲闳掌冢阂弧东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研并表示了谢意。容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可究生院办理。
,力求以最经济的途径使新建的』探峁挂允实钡陌踩ǘ嚷愀髦衷ざüδ艿囊G蟆K孀欧崾峋玫姆⒄购人类生活质最的不断提高,人们对建筑结构提出了越来越多的性能要求,比如安全性、舒适性、经济性和孜ば缘龋ㄖ峁辜际醯姆⒄挂彩沟眯矶嗖煌慕ㄖ勘昴芄坏靡允迪帧R虼私峁沟纳计方法也必须从以往只注重结构安全,向全面注重结构的性能、安全及经济管诸多因素的方向发展。传统的结构设计过稃包括一个预先的概念设计,然后就是重复进行的结构分析、设计演化及构件尺寸重新调整的过程。一旦结构布局及荷载确定下来,大部分工作即花费在不断的分析及重新调整设计上。结构分析的主要目的是预测所设计的结构对外部荷载的响应。随着结构有限元技术的发展,结构分析这一工作可以通过有限元软件利用计算机来完成。如果分析后结构响麻不满足要求或者为了得到更好设计,常常需要不断改进设计,然后重新分析,同时要满足规范规定的各种限制。建筑结构通常比较复杂,构件众多,如何调整以得到更好的设计是一个很难解决的问题。这一般是由结构程师根据以往的感性经验,并且通过不断的尝试来完成的。这样得到的设计大都是保守的、偏于安全的设计,没有充分发挥材料的性能,造成了很大的浪费。结构优化设计是降低结构造价,提高建筑物经济性能的有效