扩展基础优化设计方法-研究

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1、万方数据目录4墙下钢筋混凝土条形基础的优化设计方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯284．1偏心受压墙下钢筋混凝土条形基础的优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．284．1．1基础底面宽度的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．284．1．2目标函数的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．304．1．3约束条件的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．304．1．4基础高度的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3l4．1．5优化设计流程及程序编制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．334．2轴心受压墙下钢筋混凝土条形基础的优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．344．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．36。5扩展基础优化设计方法应用分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．375．1柱下钢筋混凝土独立基础优化设计方法在偏心受压时的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．375．2柱下钢筋混凝土独立基础优化设计方法在轴心受压时的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．435．3墙下钢筋混凝土条形基础优化设计方法在偏心受压时的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．445．4墙下钢筋混凝土条形基础优化设计方法在轴心受压

3、时的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．455．5扩展基础优化设计程序的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯465．6扩展基础优化设计与常规设计的经济性对比分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．495．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．53结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．54参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．55攻读学位期间发表的学术论文⋯⋯⋯．．¨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯59万方数据1绪论1．1结构优化设计的基本知识1．1．1结构设计与结构优化设计设计人员依照设计要求及其工程实际经验，仿照相近工程，设计出结构方案是结构设计的常规方法，这种设计对结构采用工程力学分析的方法，进而检验其刚度、强度及稳定等方面是否满足现行规范中的具体要求，再对设计进行校核和修改。这样，常规的结构设计就是指结构分析，其过程一般为：假设一分析一校核一重新设计，这是一个反复循环的过程，为了寻求一个合理方案的目标，需要不断地进行属于“分析”领域的重新设计，而且只能够凭借设计者的经验做为数不多的重复步骤，以达到“校核”为满

5、足Evil@目的。在众多可应用于实际的方案中提炼出如造价最低、尺寸最小、材料最省，或者某些特定标准的最优解，即所谓的结构优化设计。它可理解为结构综合，其过程一般是：假设一分析一搜索一最优设计【5~6l，以利用一定优化的手段和方法，令设计方案达到“最佳”目标而进行的修改设计就是该过程中的“搜索”，该搜索过程具有主动、有规则的特点，它是以满足预设的“最优”目标为目的。1．1．2结构优化设计的三大要素设计变量、目标函数、约束条件即为结构优化设计所谓的三大要裂引。(一)设计变量设计人员在做结构设计方案时，依照不同的情况，通过一定数目参量的描述来确定一个方案，这些参量可以是不同

6、构件截面的几何参数，如截面惯性矩、截面尺寸及面积等；可以是结构总体的几何参数，如梁的跨度和间距、基础的埋深、柱的高度等；还可以是材料参数，如钢筋的强度和延伸率、砂浆的标号等。其中，一部分参量是在优化设计的过程中始终保持不变，是根据某些具体的要求实现给定的，这样的参量称为预定参数；而其余参量被称为设计变量，是由于其在优化设计的过程中被看做变量。对于设计变量，既可以是离散的，也可以是连续的。当设计变量为离散变量时，为了简化计算，通常可以将离散变量看作是连续变量，离散变量就是当确定最后的方案时，从中选取的最接近数值。(二)目标函数目标函数是设计变量的函数。当设计变量是以函数

7、的形式表达时，目标函数便是所谓的泛函数【『7~8】(也称之为泛函)。在优化设计中，目标函数的确定是以“最优设计”为准则，所以目标函数描述了设计中某个最为重要的特征。在结构优化设计中，随着问题的主要矛盾和要求不同，目标函数的表现形态也不尽相同，所以，应该做到具体问题具万方数据东北林业大学硕士学位论文体分析。(三)约束条件在设计中需要遵循的条件就是所谓的约束条件，一般可以将其分为以下三类：(1)在结构动力分析中的运动方程，静力分析中的变形协调方程和平衡方程等。这类约束以等式约束的形式呈现。(2)对结构位移和应力的限制条件，也就是能确保其正常工作的限制条件