網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析.pdf

1、目前，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在大跨度空間結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用日益普遍。近年來(lái)興建的大型公共建筑特別是體育建筑中，大多數(shù)都采用了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。針對(duì)這些問(wèn)題本文對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，以期節(jié)約材料、降低造價(jià)。
　　 遺傳算法是近年來(lái)在計(jì)算機(jī)科學(xué)和優(yōu)化受到廣泛關(guān)注的一種擬生物進(jìn)化理論的仿生學(xué)算法。本文對(duì)遺傳算法及其在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析綜合，介紹了遺傳算法的基本結(jié)構(gòu)、主要特點(diǎn)和應(yīng)用與優(yōu)化設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和特點(diǎn)。遺傳算法具有隱并行性和全局收斂

2、兩個(gè)顯著的特點(diǎn)，故將遺傳算法引入網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中。
　　 本文選擇三種形式的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（正放四角錐網(wǎng)架、抽空正放陽(yáng)角錐網(wǎng)架和兩相正交正放網(wǎng)架）進(jìn)行初步分析以結(jié)構(gòu)總重為目標(biāo)函數(shù)，首先利用GDCAD對(duì)三種形式網(wǎng)架的網(wǎng)格尺寸和網(wǎng)架高度進(jìn)行了優(yōu)化；其次本文用滿應(yīng)力法對(duì)三種形式的網(wǎng)架進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)；最后本文采用遺傳算法以及改進(jìn)的遺傳算法作為網(wǎng)架優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法和ANSYS自帶的優(yōu)化工具箱對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的靜力優(yōu)化進(jìn)行研究分析，選擇一種比較合適的方

3、法，并對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，從而為實(shí)際工程提供一些理論依據(jù)。
　　 結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化與靜力優(yōu)化相比其理論和方法尚不盡完善、系統(tǒng)與成熟，研究成果依然偏少，恃別是工程應(yīng)用還需做大量的研究工作，本文對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，約束函數(shù)在靜力優(yōu)化的基礎(chǔ)上加上頻率約束。通過(guò)地震荷載對(duì)其施加動(dòng)荷載，從而進(jìn)行動(dòng)力分析，仍然采用三種方法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化分析，以降低結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)，希望可以對(duì)工程實(shí)際提供一些參考資料。
　　 通過(guò)靜力和動(dòng)力