关于空间桁结构极限承载力的研究——运用Compact Procedure Method的多目标优化设计

摘要

随着计算机技术的不断发展,各种卓越的计算机算法和新概念被成功地应用到了结构优化中,这其中包括遗传基因算法,模拟退火算法,动态隧道算法等.在结构设计领域,从安全和可持续性结构设计的角度来看,更多的注意力需要放在具有高冗余度的结构上,但是高冗余度的结构又往往需要以增加建设成本来实现.结构冗余度的一个衡量标准是结构的极限承载力,但如何评估结构质量和结构极限承载力之间的关系,则需要进行数值分析.本文通过将Compact Procedure Method与多目标遗传基因算法相结合,评估了结构质量和结构极限承载力的相互关系,由于CPM可以直接求得结构破坏荷载系数，且能够大量节省计算成本，本文通过利用CPM求解空间析架结构的破坏承载力并结合SPEA2，对空间析架结构的总质量和破坏荷载系数的关系进行了多目标优化计算，从而评估了结构总质量的变化给结构破坏荷载系数带来的影响。为设计师在初步设计阶段评估结构体系提供了有用的参考信息.