基于APDL的大跨度拱形立體管桁架的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、大跨度拱形立體桁架結(jié)構(gòu)具有節(jié)點(diǎn)簡單、造型優(yōu)美、受力清晰以及施工便利等方面的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種建筑工程當(dāng)中。但該種結(jié)構(gòu)用鋼量大，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)凸顯為一個重要的課題。因此，采用有效的優(yōu)化算法對該種結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使整個結(jié)構(gòu)在滿足規(guī)范要求及特定條件下最大限度地節(jié)約材料、降低成本，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。
　　本文針對拱形立體桁架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，建立了將桁架的桿件截面面積作為離散設(shè)計(jì)變量、桁架截面高度作為連續(xù)設(shè)計(jì)變量，將桁架結(jié)構(gòu)的總質(zhì)量作為

2、目標(biāo)函數(shù)，同時考慮桁架強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和截面尺寸等約束條件的數(shù)學(xué)模型。以ANSYS軟件中零階方法和等步長隨機(jī)搜索方法為基礎(chǔ)，通過編制優(yōu)化程序?qū)Υ罂缍裙靶瘟Ⅲw桁架進(jìn)行了離散變量的優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用APDL語言對截面形式為三角形的拱形立體桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了參數(shù)化建模，并設(shè)計(jì)了幾何模型參數(shù)輸入對話框，用戶只要輸入相應(yīng)的參數(shù)，即可生成模型，間極大地了減少建模的時。通過對不同矢跨比的截面形式為三角形的拱形立體桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，給出設(shè)計(jì)該類結(jié)構(gòu)時的矢