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超大跨径悬索桥主缆刚度对成桥线形的影响 被引量：4
1
作者 景天虎 李青宁 《世界桥梁》 北大核心 2011年第2期31-33,共3页
以主跨3 300 m的超大跨径公铁两用悬索桥的设计方案为研究对象,根据已有文献的研究成果得出了超大跨径悬索桥主缆截面实际抗弯刚度的取值区间,分别做了考虑主缆抗弯刚度的几何非线性有限元法和完全忽略抗弯刚度的悬链线解析法的找形计... 以主跨3 300 m的超大跨径公铁两用悬索桥的设计方案为研究对象,根据已有文献的研究成果得出了超大跨径悬索桥主缆截面实际抗弯刚度的取值区间,分别做了考虑主缆抗弯刚度的几何非线性有限元法和完全忽略抗弯刚度的悬链线解析法的找形计算。对比分析表明:完全忽略主缆抗弯刚度对其线形和轴力的计算结果影响甚微;主缆抗弯刚度对施工控制参数有显著影响,不容忽略。 展开更多
关键词 悬索桥 主缆线形 抗弯刚度 找形算法
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基于力密度法的树状结构找形及稳定承载力优化算法
2
作者 赵中伟 于铎 +2 位作者 简相洋 吴谨伽 严仁章 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期260-268,共9页
力密度法通常用于张拉索网结构等不需要考虑稳定性的结构体系的找形分析,但对于树状结构,由于其在竖向荷载作用下所有构件仅受到轴向压力的作用,除了找形以外还需要考虑构件稳定承载能力的问题。利用力密度法对树状结构进行找形分析的... 力密度法通常用于张拉索网结构等不需要考虑稳定性的结构体系的找形分析,但对于树状结构,由于其在竖向荷载作用下所有构件仅受到轴向压力的作用,除了找形以外还需要考虑构件稳定承载能力的问题。利用力密度法对树状结构进行找形分析的基础上,引入欧拉稳定承载力计算理论以考虑构件几何长度对稳定承载力的影响,并提出了相应的迭代算法。推导了适用于树状结构的修正迭代力密度理论计算式,通过改变每一个分枝的力密度进而达到优化分枝长度的目标。通过与已有计算结果的对比验证所提对于平面树状结构算法的可靠性,对空间树状结构进行分析验证所提算法对于复杂树状结构的适用性。算例分析表明:采用所提算法迭代100次即可得到收敛的结果,耗时5 min左右;与数值逆吊法找形相比,避免了双单元法抗弯刚度不恰当而导致的计算不收敛问题。 展开更多
关键词 树状结构 力密度法 找形算法 长度优化 稳定承载力
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基于数值逆吊法的树状结构智能设计算法
3
作者 赵中伟 吴谨伽 +1 位作者 于铎 吴刚 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期86-94,共9页
由于美观的造型以及高效的结构效率,树状结构越来越多地应用于大型建筑以及地标性建筑中。树状结构研究的关键除找形问题外,更为关键的问题是最优拓扑的确定,即寻找能够高效承受外部荷载的各分枝之间的连接关系。在前期基于数值逆吊法... 由于美观的造型以及高效的结构效率,树状结构越来越多地应用于大型建筑以及地标性建筑中。树状结构研究的关键除找形问题外,更为关键的问题是最优拓扑的确定,即寻找能够高效承受外部荷载的各分枝之间的连接关系。在前期基于数值逆吊法研究成果的基础上,提出了树状结构的拓扑优化数值算法,该算法根据构件的效能选取移除分枝,最终达到每一级的优化目标。将拓扑优化数值算法与找形算法和构件长度优化算法进行集成,给出了树状结构的智能设计算法体系。该算法可以根据外部荷载分布自动对树状结构找形,并移除低效能构件。直至剩余构件数量达到优化目标为止。采用该算法可以简化力流传递路径,根据荷载分布自动优化构件的空间分布并根据内力优化构件长度。为了防止误删高效能构件,在本算法中设计了构件复活功能,可以激活在找形过程中由低效能转变为高效能的构件。 展开更多
关键词 树状结构 拓扑优化 找形算法 长度优化 饱和态树状结构 数值逆吊法
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面向几何坐标的张拉整体结构找形算法
4
作者 陆金钰 李娜 范圣刚 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2012年第3期211-216,共6页
提出一种可满足给定几何坐标的张拉整体结构找形方法.从结构平衡方程的2种不同形式出发,借助平衡矩阵奇异值分解与力密度矩阵特征值分解后得到的正交向量,分别构造自应力及几何坐标,并引入节点坐标作为约束条件,给出基于构件自应力与节... 提出一种可满足给定几何坐标的张拉整体结构找形方法.从结构平衡方程的2种不同形式出发,借助平衡矩阵奇异值分解与力密度矩阵特征值分解后得到的正交向量,分别构造自应力及几何坐标,并引入节点坐标作为约束条件,给出基于构件自应力与节点坐标非线性迭代的求解技术及其算法流程.结果表明,只需给出结构拓扑连接关系及若干已知节点坐标,找形算法便可用于寻找满足给定几何外形的张拉整体以及新的非规则张拉整体形式. 展开更多
关键词 结构工程 张拉整体结构 找形算法 节点坐标 平衡矩阵 力密度矩阵
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基于质量守恒的缆索计算理论与找形解析算法
5
作者 朱伟华 颜东煌 许红胜 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期605-610,共6页
旨在解决既有缆索计算理论的基本假定不合理问题,基于质量守恒原则推导了精细化缆索计算理论;根据拉格朗日坐标建立了考虑缆索截面变形后受拉刚度变化的改进弹性悬链线计算理论。研究结果表明,精细化缆索计算理论与改进的分段悬链线计... 旨在解决既有缆索计算理论的基本假定不合理问题,基于质量守恒原则推导了精细化缆索计算理论;根据拉格朗日坐标建立了考虑缆索截面变形后受拉刚度变化的改进弹性悬链线计算理论。研究结果表明,精细化缆索计算理论与改进的分段悬链线计算理论具有等价性;自重下跨度为888m的缆索找形计算案例中,精细化缆索计算理论与悬链线方程理论的缆力及高程差值分别为61.5kN和-158.7mm,与弹性悬链线理论计算差值对应分别为1.9kN和0.5mm;受外载下跨度为1038m缆索找形计算案例中,推导的精细化缆索计算理论与悬链线方程理论缆力差值分别为77.8kN,与弹性悬链线理论无应力长度计算差值控制为1.0mm。精细化缆索单元计算理论及缆索找形算法可作为缆索承载结构体系一种完备的精细化计算理论与方法。 展开更多
关键词 桥梁工程 缆索计算理论 主缆找形 质量守恒原则 缆索找形算法
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欧拉稳定承载力约束下树状结构找形优化研究 被引量：6
6
作者 赵中伟 吴谨伽 +1 位作者 刘海卿 羡丽娜 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期125-133,共9页
找形是树状结构研究的关键问题之一,为此,首先提出了基于双单元数值模型的找形迭代程序,并利用已有研究结果对所提出方法进行了验证,计算结果表明利用该方法所得到的树状结构形态在给定荷载作用下只受到轴力。在此基础上,基于欧拉稳定... 找形是树状结构研究的关键问题之一,为此,首先提出了基于双单元数值模型的找形迭代程序,并利用已有研究结果对所提出方法进行了验证,计算结果表明利用该方法所得到的树状结构形态在给定荷载作用下只受到轴力。在此基础上,基于欧拉稳定压杆理论,对树状结构各分支的几何长度进行了优化,在保证各个构件只受到轴力的同时,确保整体结构的稳定承载力最大化。研究结果表明,所提的找形优化方法可以精确考虑平面及空间树状结构各个构件计算长度系数和截面特性对稳定性的影响,计算效率高,可为复杂树状结构的找形优化工作奠定理论基础。 展开更多
关键词 树状结构 找形分析 优化 虚拟温度法 强耦合找形优化算法 稳定承载力
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