学习弦支穹顶结构尺寸优化设计的研究

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1、第!"卷第#期建!筑!钢!结!构!进!展5(06!"7(6#$%!$年!$月&'()'*++,-./**012,03,-)./'24/2'*+!8*46$%!$弦支穹顶结构尺寸优化设计的研究刘树堂!广州大学土木工程学院"广州!Z!%%%##摘!要!!以结构重量为目标函数"考虑构件稳定应力约束%强度应力约束%长细比约束和结构位移约束"对弦支穹顶结构进行了尺寸优化设计研究$为有效引入位移约束"采用位移关于构件截面积梯度分量权重来增加构件截面积$为提高设计变量的搜索效率"对钢管%钢索和钢拉杆规格库进行了优化排序处理"显著提高了优化搜索速度$采用优化设计方法"对深圳大运会

2、篮球馆屋盖弦支穹顶结构进行了尺寸优化设计研究$研究结果表明"在构件稳定应力%强度应力%长细比和结构刚度!位移约束#等约束满足设计要求前提下"结构用钢量显著减少$优化设计方法搜索速度很快"应用简单"可用于大型弦支穹顶结构设计中$关键词!!弦支穹顶结构&尺寸优化设计&预应力钢结构&环索预应力设计&深圳大运会篮球馆屋盖结构中图分类号!EF:;:6:!!!!!文献标识码!G!!!!!文章编号!!#H!9;:H;!$%!$#%#9%%:<9%;4)-),+7(&'!.S.'9H;".F#FC)-.9'&0!#-;)'$&F)!"+#7"#+)-/*2-(75=$08!.4B

3、((0(RL,V,0=-),-**',-)"Q2@-)UB(2F-,V*'+,/K"Q2@-)UB(2Z!%%%#"LB,-@#MJF.B2>/@-)'0T22/B!!#:64(?!"#$%&'$'!EB,+D@D*'D*'R('?++/23K(-+,U,-)(D/,?2?3*+,)-(R+2+D*-3(?*+/'24/2'*+"2+,-)+/'24/2'*A*,)B/@+(D/,?2?(SC*4/R2-4/,(-"@-3/@O,-),-/(4(-+,3*'@/,(-/B*?*?S*'X++/@S,0,/K+/'*++"+/'*-)/B+/'*++"+0*-3*'

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7、授于!;;:年提出究比较广泛$_@-)等研究了外环加强弦支穹顶结构的一种大跨空间结构体系$体系上部为单层网壳"下部的设计与分析方法"详细阐述了环索预应力比和预应力+:,为索>撑体系$索>撑体系包括环索%径向斜拉杆和撑杆"的确定方法$_,/,D('-4B@,等详细研究了M@?*00@弦支通过对环索!撑杆或斜拉杆#施加一定的预应力"使单层穹顶结构的节点刚度%非对称荷载%矢跨比和几何缺陷对+",网壳与索>撑体系结合成一个刚度较大的结构整体$施工及设计的影响$L@(等提出了确定弦支穹顶结构弦支穹顶结构通常应用于圆形或接近圆形的建筑屋的自内力模式和预应力水平的简化计算方法"

8、介绍了多+