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应力约束下预应力钢桁架离散变量优化设计
  • 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]河北建筑工程学院数理系,河北张家口075024, [2]北京工业大学建筑工程学院,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金项目资助(50678012); 河北省科技厅项目资助(072156184)
中文摘要:

对影响预应力钢桁架优化设计的2类变量,包括连续的索力值和离散的截面尺寸进行研究.建立了以应力和结构质量为约束条件、以最小化结构应变能为目标函数的数学优化模型.以杆件在预应力和外荷载共同作用下储存应变能最小确定施加在索上的预拉力.计算构件由于尺寸改变引起结构质量变化和应变能变化之比的相对差商,以此确定搜索方向.应用渐进结构优化法逐步调整构件截面尺寸,循环迭代,直至索力值和截面尺寸达到最优.算例与预应力钢结构理论结果相吻合,可为预应力钢结构工程设计提供最优的索力值和型钢的选择.

英文摘要:

It is discussed the optimization design of prestressed cable supported steel truss with its design variables including continuous cables' pretension force and discrete cross section size.A optimization mathematical model is established in such a form that the member's stress and structural mass are constrain conditions and the minimum structural strain energy is the objective function.The cables' pretension force can be determined by minimizing all member bars strain energy when prestress and external load apply together.Each member's relative difference quotient which mass variations divide energy variations caused by the member's size change is calculated to determine searching direction.Evolutionary structural optimization is adopt to modify member cross section size gradually untill cables' pretension force and members' cross section size reach optimal by iteration.Result of examples in the paper coincides with that of prestress steel structures theory,the method in this paper can provide optimum cables' pretension force and formed steel for the prestressed steel structure design.

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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