不等應(yīng)力薄膜結(jié)構(gòu)形態(tài)優(yōu)化初探.pdf

1、薄膜結(jié)構(gòu)是二十世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種新型大跨度空間結(jié)構(gòu)形式,其外形輕巧美觀,受力性能良好,目前在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用.我們較早的從事了該方面的研究,并取得了一定的成果,包括形態(tài)分析、裁剪分析、荷載分析的理論及相應(yīng)的計算程序.有時形態(tài)分析得到的結(jié)構(gòu)形狀不能很好的符合建筑師的要求,因此該文在形態(tài)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化探索,對現(xiàn)有的形態(tài)優(yōu)化成果進(jìn)行了歸納,討論了薄膜結(jié)構(gòu)形態(tài)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)、優(yōu)化變量、優(yōu)化算法的選取.預(yù)應(yīng)力是控制薄膜結(jié)構(gòu)形狀的關(guān)

2、鍵,為考察預(yù)應(yīng)力改變與結(jié)構(gòu)形狀變化之間的對應(yīng)關(guān)系,該文簡化計算模型,提出了以薄膜預(yù)應(yīng)力為優(yōu)化變量,以結(jié)構(gòu)曲面上點的主曲率為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化模型,并引入遺傳算法來優(yōu)化.為了計算主曲率,首先根據(jù)曲面基本理論推導(dǎo)了曲面上點的主曲率應(yīng)滿足的方程,然后由曲面擬合得到的近似表達(dá)式進(jìn)行求解.該文還介紹了遺傳算法的基本思想和計算方法.根據(jù)上述思想,編制了相應(yīng)的薄膜結(jié)構(gòu)形態(tài)優(yōu)化計算程序,結(jié)合具體算例來論述具體實現(xiàn)方法,對程序的有效性進(jìn)行討論,同時對遺傳算法