文档介绍：Αā!莘束文通又学硕士学位论文答辩委员会主席:勇考≤答辩日期。如凇恐衲轻钢框架结构的空间分析及优化设计学位申请人:学科专业:指导教师捺海燕教授谭勇结构工程
轻钢框架结构的空间分析及优化设计摘要和调研的基础上,本文以轻钢框架结构为研究对象,对几何非线性计算方法和优化设式,将线性的和非线性梁柱设计方程与国外双向受荷梁柱实验数据进行比较,认为非线性相关方程所算得的极限承载力能反映梁柱构件的真实承载能力。本文根据连续介质力学理论,建立了考虑剪切变形影响的基于稳定插值函数的轻平衡方程出发,推导梁柱单元空间几何非线性分析的刚度矩阵;本文推导了位移修正及坐标转换的公式,得到了结点角位移修正公式和单元的转换矩阵;本文还对非线性本文对遗传算法应用于结构优化设计时的数学模型、约束条件处理、初始种群的足的缺点进行了改进,并基于软件编制了改进的遗传算法空间轻钢框架结构优化程序,算例表明改进的遗传算法提高了遗传算法在应用于空问轻钢框架结构优化设计随着计算机技术的发展,结构的计算模型已从平面发展到空间。在广泛阅读文献计方法进行了研究。本文对空间梁柱构件的承载力进行了分析,推导了极限屈服面方程的精确表达型空间钢框架几何非线性分析的有限元模型;利用修正的拉格朗日列式,从增量虚功方程组的解法及收敛问题进行了分析。产生及其遗传算法控制参数的选择几个关键因素进行了分析;对优化设计中约束条件的处理方法、种群规模大小的确定进行了研究;并针对简单遗传算法局部搜索能力不方面的收敛性和计算速度。关键词:遗传算法,空间轻钢框架结构优化,稳定插值函数·
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,允许论文被查阅和借阅。学校可以公本人郑重声明: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和撰写的研究成果,也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。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并表示了谢意。本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定,即:布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定,本论文无保密内容。.
唬ホ濉腧嫣侈我晦蜳以如厶砸¨髟,如,彳‰吃獭玦受压构件,参数、『亩;主要符号说明膨蟛髟截面积;毛截面面积;弯矩放大系数:约束受扭双力矩:弹性模量;适应度值;截面惯性矩;圣维南扭转常数;抗扭惯性矩;交于刚架柱上端和下端的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值;效应系数;弯矩;构件的端弯矩;弯扭屈曲临界弯矩;圣维南扭矩;自由扭矩;最大弯矩;全截面屈服弯矩;塑性铰弯矩;压力和弯矩共同作用的全截面屈服弯矩;有效塑性弯矩;绕蚘两个主轴的弯矩;对岬呐ぞ兀荷载;交叉概率;欧拉荷载;变异概率;横向力;回转半径极回转半径对蚘轴的回转半径构件的几何长度;构件的计算长度;翼缘厚度,。
厶略腹板厚度不对称截面常数比值,横梁抗弯刚度折减系数;挠度;结点位移;位移应变构件长细比;正应力;屈曲应力;欧拉应力:残余应力;总势能;剪应力;轴心受压构件稳定系数;受弯构件稳定系数;对蚘轴的稳定系数;扇性坐标;以形心为极点的扇性坐标;主扇性坐标。主要符号说明‘%母一平且口仃口口●
第一章绪论概述框架结构体系是现代多高层结构中最早出现的结构体系,其纵向和横向均采用框架作为承重和抵抗侧向力的主要构件。由于框架体系能够提供较大的内部使用空间,因而建筑布置灵活,并可根据楼面使用性质的改变重新布置。此外,框架的杆件类型下,当楼层较少时,框架结构的侧向变形主要是由框架柱的弯曲变形和节点转角所引体,具有较大的抗侧刚度和承载力,因而框筒结构多用于高层建筑⋯型钢为轧制和焊接型钢,截面性能好,节省钢材。梁、柱构件节点连接采用高强螺栓其受力特性较复杂,往往通过试验获得较准确的设计参数。.岣挚蚣芙峁辜蚪少、构造简单、施工周期短,所以对于多层、不太高的高层建筑结构来说,已经成为一种应用较广泛的结构体系¨框架结构的抗侧移刚度取决于组成框架的柱和梁的抗弯刚度K胶稍刈饔起的;当层数较多时,结构的侧向变形除了由框架柱的弯曲变形和节点转角构成外,柱的轴向变形所造成的结构整体弯曲而引起的侧移随着结构层数的增加而增大。框架在水平荷载下所产生的侧移之中,由梁柱轴向变形引起的侧移,所占的比例较小,由梁柱剪切、弯曲变形所引起的侧移,则占据较大比重。根据结构抗侧力体系的不同,框架结构可以分为纯框架、中心支撑框架、偏心支撑框架和框筒等。纯框架结构延性好,但抗侧力刚度较差;中心支撑框架通过支撑提高框架结构的刚度,但支撑受压会屈曲,支撑屈曲将导致原结构承载力降低;偏心支