学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于ANSYS的遗传算法在框架结构优化中的应用

作　者: 杜保平
导　师: 胡卫兵
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 框架结构 ANSYS 分部优化法 遗传算法 ISIGHT
分类号: TU375.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 166次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


钢筋混凝土框架结构在多层建筑中的应用日益普遍,特别是最近几年由于四川汶川地震、青海玉树地震对人民生命财产造成的巨大损失,使结构设计人员在做多层建筑时,倾向于最多的结构形式便是框架结构。框架结构普遍应用的原因之一是它能获得更加灵活的空间布局,但更重要的因素却是框架结构的抗震性能优于以前经常采用的砖混结构。框架结构的含钢量明显高出砖混结构,无疑增加了结构的造价。为了降低结构造价并且使结构具有良好的抗震性能,本文对框架结构的优化理论进行了分析研究,主要有以下内容:1.基于框架结构的抗震设计原理,建立了指定抗震设防烈度下框架结构的内力计算模型,提出了分部优化法与遗传算法相结合的框架结构造价优化方法,并给出了完整的优化分析流程,为框架结构的优化设计工程应用提供了理论基础。2.基于框架结构的主要受力构件——梁、柱在考虑抗震设防要求下的钢筋混凝土结构设计原理,分别提出了梁、柱构件的以造价最小为目标函数的结构优化数学模型,并且给出了基于ANSYS的遗传算法实现方法。3.通过多层框架结构的造价优化设计实例,实现了分部优化法与遗传算法相结合的框架结构优化设计,优化结果表明本文提出的框架结构优化设计理论方法可行、合理,可以为框架结构的设计提供一定的理论导向作用。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-16
  1.1 结构优化设计与传统结构设计  8-9
  1.2 结构优化设计的发展及现状  9-13
    1.2.1 结构优化类型  9-10
    1.2.2 优化方法的发展  10
    1.2.3 结构优化研究现状  10-11
    1.2.4 遗传算法的研究现状  11-13
  1.3 结构优化发展存在问题  13-14
  1.4 研究的目的和意义  14
  1.5 本文主要研究内容  14-16
2 ANSYS 与遗传算法的基本原理  16-29
  2.1 ANSYS 基本知识  16-18
    2.1.1 ANSYS 优化的基本术语  16-17
    2.1.2 ANSYS 模块概述  17-18
  2.2 遗传算法的研究概况  18-19
    2.2.1 遗传算法的研究内容  18
    2.2.2 遗传算法的应用前景  18-19
  2.3 遗传算法的基本知识  19-23
    2.3.1 遗传算法的基本术语  19-21
    2.3.2 遗传算法编码  21-22
    2.3.3 遗传算法与生物遗传的关系  22-23
  2.4 基于遗传算法的引例  23-24
  2.5 遗传算法的改进方法  24-27
    2.5.1 遗传算法的改进  24-25
    2.5.2 改进遗传算法的算子设计  25-27
  2.6 杂交率与变异率的关系  27-28
    2.6.1 研究方法简述  27
    2.6.2 杂交率与变异率关系  27-28
  2.7 遗传算法的实现过程  28
  2.8 本章小结  28-29
3 框架结构构件优化设计  29-43
  3.1 框架结构的计算  29-32
    3.1.1 结构特点  29-30
    3.1.2 框架结构的计算简图  30-31
    3.1.3 框架结构上的荷载  31-32
  3.2 框架梁的结构优化设计  32-38
    3.2.1 结构优化设计的数学模型  32-36
    3.2.2 构件编码  36-37
    3.2.3 遗传算法解码  37-38
  3.3 框架柱的结构优化设计  38-42
    3.3.1 结构优化的数学模型  38-40
    3.3.2 构件编码  40-41
    3.3.3 遗传算法解码  41-42
  3.4 本章小结  42-43
4 框架结构的优化算例及分析  43-59
  4.1 分部优化法  43-45
    4.1.1 分部优化法的基本理论  43-44
    4.1.2 分部优化的适用条件  44-45
  4.2 框架结构优化  45-46
    4.2.1 分部优化的步骤  45-46
    4.2.2 结构内力计算方法  46
  4.3 工程优化算例  46-50
    4.3.1 工程概况  46-47
    4.3.2 构件截面初值  47-48
    4.3.3 结构内力计算  48-50
  4.4 遗传算法优化过程及结果  50-57
    4.4.1 遗传优化过程  50-53
    4.4.2 优化结果  53-57
  4.5 优化分析及影响因素总结  57-58
  4.6 本章小结  58-59
5 总结与展望  59-61
  5.1 论文内容总结  59
  5.2 未来工作展望  59-61
参考文献  61-64
致谢  64-65
硕士期间发表论文  65

相似论文

  1. 天然气脱酸性气体过程中物性研究及数据处理,TE644
  2. 压气机优化平台建立与跨音速压气机气动优化设计,TH45
  3. 混凝土高拱坝三维非线性有限元坝肩稳定分析研究,TV642.4
  4. 带填充墙框架结构非线性有限元分析,TU323.5
  5. 电流及电场对结晶器铜板上电镀镍及其合金镀层性能的影响,TQ153.2
  6. 基于遗传算法的模糊层次综合评判在高职教学评价中的应用,G712
  7. 部队人员网上训练与考核系统的开发,TP311.52
  8. 基于并行算法的模糊综合评价模型的设计与应用,TP18
  9. 基于神经网络的牡蛎呈味肽制备及呈味特性研究,TS254.4
  10. 基于遗传算法的中短波磁天线的设计及实现,TN820
  11. 基于遗传算法的柑橘图像分割,TP391.41
  12. 基于混合自适应遗传算法的动态网格调度问题研究,TP393.09
  13. 核桃破壳力试验及核桃剥壳机主要部件虚拟样机设计,S226.4
  14. 基于遗传—牛顿算法的公交优化调度,TP18
  15. 基于遗传算法优化的BP网络对生物柴油制备工艺的优化,TE667
  16. 高层建筑消防炮专用灭火弹研究,TU892
  17. 基于云理论和蜜蜂进化型遗传算法的纹理合成研究,TP391.41
  18. 基于遗传算法和粗糙集的聚类算法研究,TP18
  19. 基于遗传算法的淠史杭灌区渠系配水优化编组模型的研究,S274
  20. 遗传算法在物流仓储优化中的应用研究,F259.2
  21. 基于遗传算法的矿山资源优化调度模型的研究,O224

中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构 > 框架
© 2012 www.xueweilunwen.com