【摘 要】
:
板壳结构在工程领域应用非常广泛,它们不仅能够覆盖较大的设计空间,而且在造型上还具有很强的可塑性,因而倍受广大工程设计人员的欢迎。但是,与此同时,板壳结构的变形又往往
论文部分内容阅读
板壳结构在工程领域应用非常广泛,它们不仅能够覆盖较大的设计空间,而且在造型上还具有很强的可塑性,因而倍受广大工程设计人员的欢迎。但是,与此同时,板壳结构的变形又往往过大,如何有效控制板壳结构的变形,则成为设计板壳结构的关键。通常的做法是采用加劲肋来提高结构的刚度,约束结构的变形。但是,加劲肋的合理布局又成为困扰设计人员的一大难题。鉴于此,本文则借助结构优化设计中的拓扑优化技术,对板壳结构加劲肋的最优布局展开了较为深入和系统的研究。(1)对目前连续体结构的主要拓扑优化方法进行了介绍,包括传统的均匀化方法、变密度法以及新兴的泡泡法和水平集法等,分析对比了不同方法的优缺点,选择了适合本文课题的变密度法。概述了当前针对板壳结构加劲肋优化设计的主要方法,讨论了当前方法所存在的问题和局限性,明确了本文的研究方向。(2)对连续体结构拓扑优化设计中的变密度法展开了系统的研究,分析比较了两类材料插值模型的异同,并在此基础上建立了连续体结构拓扑优化的数学模型。采用优化准则法对该数学模型进行了求解,推导了完整的理论计算公式。为了获得较为清晰的结构最优拓扑,对连续体结构拓扑优化设计中的数值不稳定现象进行了分析,给出了相应的解决方法,并对其中的灵敏度过滤法进行了较为深入的探讨。(3)在理论研究的基础上,开发了基于ANSYS平台的变密度法拓扑优化程序,采用文献中的经典算例,验证了程序的准确性和稳健性,为实现板壳结构加劲肋拓扑优化提供了技术手段。(4)借助自主研发的拓扑优化程序对板壳结构加劲肋的最优布局展开了研究,探讨了不同类型的板壳结构其加劲肋的最优布置方案,获得了较为合理的结果,为工程设计人员提供了较为有益的参考。
其他文献
边坡是人类生活和工程活动中最普遍也是极为重要的地质环境,与人类的各种活动密切相关。对于铁路路堤边坡来说,由于铁路的列车运行速度高,动力效应大,故对路堤边坡的稳定性要
FRP筋应用于普通混凝土结构中,由于其具有轻质、耐腐蚀、耐疲劳等很多特点,混凝土结构整体性能会得到提高。但是由于FRP筋高强度,应用于混凝土中会出现明显的超筋破坏,不安全
大庆粘性土地区地质条件特殊,静压PHC管桩单桩竖向极限承载力普遍比沉桩终压力高很多,当按相关经验公式估算单桩竖向极限承载力时使得承载力偏低,PHC管桩的经济性不能得以体现。
基于既有大跨空间结构施工的研究成果,本文以分段施工的大型复杂空间结构为背景,建立了典型模型并结合实际工程采用不同施工方案进行了施工全过程模拟和静力性能分析,对比了
近年来,随着BIM的推进与发展,BIM技术已进入理论与方法完善、技术应用阶段,以BIM为核心的发展,融合3D信息化与建筑理论,给建筑行业带来巨大商机和挑战。然而,在建筑环境分析、建筑
近年来,大量河沙被开采用于建筑工业等领域,在河床上造成了大量的沙坑。沙坑引起水流条件的改变进而导致的河床演变致使许多桥梁毁坏,预测评估沙坑演变对桥下冲刷的影响对于
混合结构是高层、超高层结构发展的主要结构形式,随着高层结构高度的不断增高,为控制高层结构在水平荷载作用下的整体侧移,带加强层的混合结构(钢框架-核心筒结构)体系应用得
塑性铰线理论是目前计算钢筋混凝土板极限荷载最常用的方法。研究表明,由于钢筋混凝土板薄膜效应的存在,无论其是否受到水平约束,按塑性铰线理论计算的结果均比实际承载力低
粉煤灰作为掺合料掺入到混凝土中,既能够减少水泥用量,降低成本,进而保护环境和资源;又能够改善混凝土内部结构,降低水化热,减小收缩徐变。因此它已成为制备混凝土不可或缺的重要组分。关于粉煤灰混凝土的性能也一直受到国内外研究者和工程界的高度重视和密切关注。国内外学者对粉煤灰混凝土物理性能和力学性能的研究做了大量工作,理论已经较为成熟,但在实际应用中还要考虑环境的影响,其中主要是它在持载工作后的抗冻性能,
本文进行了活性粉末混凝土(RPC)高温爆裂行为、未爆裂试件渗透性和高温作用后渗透性试验研究。首先设计了七种湿含量和四种PP纤维掺量的RPC(水胶比为0.18、钢纤维掺量为2%)进行高温爆裂试验,研究湿含量和PP纤维对高温爆裂的影响。爆裂试验后,对未爆裂试件进行切割,在剖面上进行透水性试验。在高温爆裂试验基础上,配制九种配合比的RPC(考虑了钢纤维长度、水胶比、PP纤维掺量、钢纤维掺量),测定其在2