基于APDL的大跨度拱形立體管桁架的優(yōu)化設計.pdf

1、大跨度拱形立體桁架結構具有節(jié)點簡單、造型優(yōu)美、受力清晰以及施工便利等方面的優(yōu)點，被廣泛應用于各種建筑工程當中。但該種結構用鋼量大，結構的優(yōu)化設計凸顯為一個重要的課題。因此，采用有效的優(yōu)化算法對該種結構進行優(yōu)化設計，使整個結構在滿足規(guī)范要求及特定條件下最大限度地節(jié)約材料、降低成本，具有重要的經濟意義。
　　本文針對拱形立體桁架結構的特點，建立了將桁架的桿件截面面積作為離散設計變量、桁架截面高度作為連續(xù)設計變量，將桁架結構的總質量作為

2、目標函數，同時考慮桁架強度、剛度、穩(wěn)定性和截面尺寸等約束條件的數學模型。以ANSYS軟件中零階方法和等步長隨機搜索方法為基礎，通過編制優(yōu)化程序對大跨度拱形立體桁架進行了離散變量的優(yōu)化設計。利用APDL語言對截面形式為三角形的拱形立體桁架結構進行了參數化建模，并設計了幾何模型參數輸入對話框，用戶只要輸入相應的參數，即可生成模型，間極大地了減少建模的時。通過對不同矢跨比的截面形式為三角形的拱形立體桁架結構進行優(yōu)化設計，給出設計該類結構時的矢