资源描述：
《水工结构最优设计理论与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第卷第期河海大学科技情报!!年∀月水工结构最优设计理论与应用杨仲侯#工程力学系∃摘要本文,%主要介绍河海大学十年来在水工结构优化设计理沦与应用方面的研究成果研究证明,复形法、序列二次规划法、变量分离分层等优化方法,是适应性强,收敛快,且具有足够精度的简便易行的优化方法%与优化方法相配合的应力分析采用的是材料力学法、有限元法、及分载位移法。分载位移法是使拱坝的辞力分析和动力分析统一于一个方法之中,这是对分载法的一个重大贡献。所编制的拱坝应力分析与体形优化的程序系统#&∋(&()∗∃是一个通
2、用性强的。。+不确定性优化理论和应用是今后的发展方向大型多功能综合程序系统文中指出+,,,,+,断面优化,关键词水工结构最优设计分载位移法复形法序列二次规划法有限元法形,状优化综述#一∃结构最优设计理论的新发展,,。在人类社会发展的各个阶段都要兴建工程进行结构设计要把结构设计得尽量符合,。,,理想就需要有新的现代设计理论和方法世纪∀年代初随着有限元法的提出数学规,,划法的完善以及电子计算机的普及结构最优设计理论脱离了古老的优化理论而发展起。,。来结构最优设计可归结为一个固定的数学模式求解二.
3、,劣.”/求一组设计变量−〔⋯⋯〕,二,,,在约束条件0,#−∃兰。夕⋯⋯12,#3,二,,,−∃4⋯⋯5..,.,一,,,”及丁‘‘去、一,−∃二7#−∃148下使目标函数6#、9为最小的设计点−于是,,,写,结构最优设计问题就是首先把一个工程结构设计问题成上述的数学模式,。,,然后利用电子计算机严格按照数学方法求解不难看出结构最优设计的这个数学模式,,,是一个规模大非线性程度高隐式条件下的极值问题也是一个难度极大的数学非线性问。题!∀,:%&%(;2年14<等人首先将一个工程结构
4、设计问题写成上述的一般数学规划的数,,。学模式再将数学规划理论中的解法引入到结构最优设计中来并将其称为数学规划法在,。他们的长期努力下使数学规划法的效率很快得到提高,>%?%>“8≅ΑΒ了Α及%&甲ΔΕΦΦΓ<。!=年ΧΦΒ等人又提出了最优准则法这是利用一个公认,。的物理最优准则来代替上述数学模式中的目标函数业使约束条件取为等式的一类解法后%%ΑΑΕΙ%%ΜΝΑΑΕΝ,经ΧΗΔΦΦ02#!=ϑ∃与ΚΛΛ4ΦΟ!=Π∃等人的工作扩大了最优准则法的。,,。适应性!Θ年以后两类方法才走上正轨
5、业向较为深入的方向发展,在,我国优化技术的研究是在=年代末Θ年代初才开始的钱令希教授的大力推动下经,,,。过较短的时期基本上赶上时代业有所发展王光远教授在这个领域作出了较大的贡献#二∃河海大学结构最优设计理论的研究与发展!Θ,,因此到年优化理论和方法经过多年的发展已日趋成熟和完善河海大学主要开。展将优化理论应用到工程结构上的研究其目标是要使我国水工结构的设计能力及早达到设。。计最优化与自动化的水平该项研究主要沿着以下几个方面发展%优化方法应用的研究,,,,,和有优化方法众多各有其特点在
6、解决实际工程问题时如方法的简便性适应性。,#‘〕,〔〕,效性等问题仍需研究河海大学结合水工结构的实际研究了可行方向法复形法〔“〕、‘〕,〔“〕、〔∀∃,〔=〕,〔’〕,〔罚函数法几何规划法序列线性规划还开拓业发展了序列〔Θ〕一〔‘Π〕,〔’∀〕一〔‘Θ〕。,二次规划法提出了变量分离分层优化方法在使用中发现其中的复、,。,形法序列二次规划法及变量分离分层优化方法是比较好的方法它们适应性强效率,。,高是具有足够精度且简便易行的方法变量分离分层优化方法是我们对结构系统提出的,,又一个综合优化方法它协
7、调各种优化方法于一个结构体系之中成功地解决了闸门系统的,。优化问题还可用于研究码头桩基布局及构件优化设计问题%结构应力分折方法的研究结,构最优设计技术是一门综合技术它的效率主要在于优化设计中要适当选择一个与之,。,相配合的应力分析方法作为结构分析与重分析的工具在研究优化理论和方法的效率时,。,强调结构分析要快因此一切简化分析手段都是允许的但在应用研究中则强调应力分析,,。,。方法须规范允许工程人员熟悉且精度高为此河海大学比较注意结构分析方法的研究,,〔’0∃。该法,例如在研究拱坝体型优化时提出了
8、拱坝应力分析的拱梁分载位移法一经提出就,,,,得到工程界和学术界的重视其简便性适应性和高精度都得到公认也为规范所允许#”〕、〔“。〕。,已被一些研究院所采用它的最大一个特点是能计算拱坝的动力问题使静力分,。析和动力分析统一于一个方法之中它的提出是对分载法的最大突破我们在闸门优化设计,,‘Θ。中为了使材料强度得到充分发挥还提出了闸门空间分析的梁板混合的有限元法#〕它、。的精确性简便性和适应性也得到公认%ϑ优化技术在水工结构设计中的应用在,水工结构设计的应用中我们比较完整地研究过空腹重力坝在静力和动
