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基于Von Mises应力的预应力钢结构拓扑优化设计
  • ISSN号:0254-0037
  • 期刊名称:《北京工业大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU394[建筑科学—结构工程]
  • 作者机构:[1]北京工业大学建筑工程学院,北京100124, [2]河北建筑工程学院数理系,河北张家口075024
  • 相关基金:国家自然科学基金项目资助(50678012); 北京市科委科技奥运专项基金项目资助(Z0005191040111); 河北省科技厅项目资助(072156184)
中文摘要:

为预应力钢结构设计获得最优拓扑构型和索力值,以结构拓扑和索力值为设计变量,以Von Mises应力为约束条件,建立了以结构质量最小为目标函数的数学优化模型.在求解方法上,首先以结构储存应变能最小(刚度最大)确定施加在结构上的索力值,然后采用渐进结构优化法删除低Von Mises应力单元实现结构的拓扑优化以减轻结构质量.算例结果与相应体系受力性能相吻合.

英文摘要:

To obtain optimal topology shape and cables' pretension force for prestressed steel structure,a mathematical optimization model is established in such a form that the cables' pretension force and the structural topology are referred as the design variables,the Von Mises stress as constrain condition,and the minimum of structural weight as the objective function.In order to establish the model, the method of minimizing structural strain energy(maximizing structural stiffness) is applied to calculate the cables' pretension force,and then the method of evolutionary structure optimization is provided to minimize the structural weight through deleting elements with minimum Von Mises stress.The result of the examples coincides with corresponding structural performance,and this indicates the method in this paper is effective and efficient.

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期刊信息
  • 《北京工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:北京市教委
  • 主办单位:北京工业大学
  • 主编:卢振洋
  • 地址:北京市朝阳区平乐园100号
  • 邮编:100124
  • 邮箱:xuebao@bjut.edu.cn
  • 电话:010-67392535
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-0037
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2286/T
  • 邮发代号:2-86
  • 获奖情况:
  • 中国高等学校自然科学学报优秀学报二等奖,北京市优秀期刊,华北5省市优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11924