基于可靠性的网架结构模糊优化设计

摘要

作为大跨度空间结构的一种常见结构形式,网架结构广泛应用于建筑工程领域之中.随着跨度的不断增大,出于降低工程成本、减小竖向位移的考虑,目前在网架结构的设计中普遍引入了优化设计的概念.现有的优化设计模型,绝大多数是针对确定性情况下的优化,将工程实际中大量存在的模糊性因素忽略不计;同时,在优化设计的过程中对工程结构的可靠度考虑不多.本文将研究工作的重点放在了上述的两个方面.在优化模型确定的过程中,论文引入模糊优化容差系数的概念,采用多级模糊优化决策的方法,得到了对优化计算影响最大的容差系数值.依据网架结构相关的设计计算方法,建立起网架模糊优化设计模型.通过算例分析,网架结构的模糊优化设计有着可观的经济效益.论文借鉴钢结构构件的可靠度指标的取值范围,综合分析网架结构的破坏特点之后,采用模糊优选方法,确定了网架结构杆件的可靠度指标.将可靠度指标约束条件引入网架结构模糊优化设计中,建立基于可靠性的模糊优化设计模型,使网架结构在进行优化设计时达到经济性和安全性的协调统一.本文分别从模糊优化、确定性优化、基于可靠性的模糊优化三种情况对算例优化结果进行了分析比较,结果表明基于可靠性的网架结构模糊优化设计是可行的并有着较好的经济效益.

目录

文摘

英文文摘

独创性说明

1绪论

1.1网架结构的发展和现状及特点

1.1.1网架结构发展现状与实际意义

1.1.2网架结构的特点

1.2存在的问题

1.3本文的主要研究内容

1.3.1网架结构模糊优化设计

1.3.2基于可靠性的网架结构模糊优化设计

1.4本章小结

2网架结构模糊优化设计研究

2.1网架结构基本理论

2.1.1网架结构的种类

2.1.2网架结构的计算要点

2.1.3网架的结构分析方法

2.2模糊优化的理论方法

2.2.1模糊数学基本知识

2.2.2模糊优化方法

2.3网架结构模糊优化设计

2.3.1网架结构模糊优化方法

2.3.2模糊优化模型及算例分析

2.4本章小节

3基于可靠性的网架结构模糊优化设计研究

3.1工程结构可靠性理论

3.1.1结构的极限状态

3.1.2结构的失效概率和可靠度指标

3.1.3网架杆件可靠度指标计算方法

3.2 网架结构可靠度指标模糊优化决策方法

3.2.1结构可靠性优化

3.2.2构件可靠度指标模糊优化决策

3.3基于可靠性的网架结构模糊优化设计

3.3.1基于可靠性的模糊优化设计模型

3.3.2算例分析

3.4本章小结

4结论与展望

4.1研究结论

4.2研究展望

创新点摘要

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

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