索穹顶结构新型设计方法研究
索穹顶结构新型设计方法研究
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33 2021-04-28
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正文 简介
传统的索穹顶结构形态分析几乎不考虑结构的受荷特性,而结构优化设计时对形态方面的考虑也很少。本文提出了将形态分析和结构优化设计结合起来的新型设计方法,即选取自应力模态组合系数、结构参数和结构的形状参数等为设计变量,以结构方面要求和经济性等为多目标函数,建立起多目标优化数学模型,采用遗传算法进行找形和优化的双重迭代求解。在优化过程中,利用多学科优化设计平台iSIGHT调用ANSYS有限元软件和编制的MATLAB找形程序。因这种新型优化设计方法能考虑自重和预期荷载对结构几何形态的影响,故可以保证设计结果满足结构优化和形态的双重要求。最后以Geiger型索穹顶结构设计作为算例,表明新型设计方法不仅能使结构受荷之后仍满足建筑要求的几何形状,同时也能保证结构经济性能良好和得到受力性能合理的预应力分布。
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