张弦梁结构优化设计

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1、ｆｅｎ）力於又遠乂ＳＯＵＴＨＷＥＳＴＩＶＥＲＳＩＴＹＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮ．．＿．：：ｔ＿硕士学位论文，：．接參：＿：ＭＡ＾ｍＭＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ－义．§１１＾论文题目：张弦咖优化设计：．．．．．、：工：学位类别：程顼士学科专业：建筑与土木域ｒ—＿：＇＇Ｓｆ年级：２０１２级ｓ．．：：研究生：座Ｓ＆夏毽、旨导老师：罗永坤副教，国内图书分类号：ＴＵ２密级：公开国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文张弦梁结构优化设计年级二〇一二级姓名夏德俊申请学位级别工程

2、硕士专业建筑与土木工程指导老师罗永坤副教授二〇一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＵ２Ｕ：．Ｄ．ＣＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｇＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＯＰＴＩＭＡＬＤＥＳＩＧＮＯＦＢＥＡＭＳＴＲＩＮＧＳＴＲＵＣＴＵＲＥＧｒａｄｅ：ＣｉｖｉｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎ２０１２ｇｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＸｉａＤｅｕｎｊＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ；ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＡｎｄＣ

3、ｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＬｕｏＹｏｎｇｋｕｎＭａｙ，２０１５西南交通大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家。有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．口保密，在年解密后适用本授权书；２．不保搭。ｇ，使用本授权书‘‘（请在以上方框内打十）学位论文作者签名：指导老师签名：

4、曰期：曰期：？３１．奶５Ｓ．／西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（１）基于张弦梁结构的三种形态定义，具体分析了如何使用逆迭代法对张弦梁结构进行零状态找形分析，使用ＡＮＳＹＳ软件进行逆迭代分析计算；（２）建立了考虑预应力大小的张弦梁结构构件尺寸优化数学模型，使用ＭＡＴＬＡＢ软件进行编程计算，使用遗传算法对数学模型进行计算分析；３建立了考虑预应力大小的张弦梁结构构件尺寸和索形状共同优化模型，在使用（）ＭＡＴＬＡＢ编制的考虑预应力大小的张弦梁结构构件尺寸优化程序基础上，进行程序修改，对模型进行计算

5、分析。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名－、曰期’占Ｉ？：义１６石西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要张弦梁结构是在２一０世纪的８０年代发展起来的种新型的结构。张弦梁结构由梁、索、撑杆组合而成，属于预应力钢结构。就目前来说，张弦梁结构更侧重于由设计经验指导设计，设计人员先假定张弦梁

6、结构的构件截面尺寸、预应力、结构形状布置，在此基础上进行结构受力分析，之后进行结构强度、刚度、稳定性等验算。这样的设计方法比较繁琐，且有可能不合理。这时需要结构优化设计这种设计工具为张弦梁结构的合理设计提供参考依据。对张弦梁结构预应力的施加，是为了使结构的受力更加合理，能节省钢材、减轻自重、降低造价，同时釆用结构优化设计也是为了相同的目的。因此，将结构设计优化与结构施加的预应力有机结合，能更好达到在既满足安全性能的同时得到更加经济的结构形式。本文在前人的研究工作基础上，对张弦梁结构找形分析、预应力引入、截面尺寸优化、拉索形状优化的问题展开了研究和讨论。主要内

7、容如下：（１）基于张弦梁结构的三种形态定义，具体分析了如何使用逆迭代法对张弦梁结构进行零状态找形分析，使用ＡＮＳＹＳ软件进行逆迭代分析；２建立了考虑预应力大小的张弦梁结构构件尺寸优化数学模型，使用ＭＡＴＬＡＢ（）软件进行编程计算，使用遗传算法对数学模型进行计算分析；（３）建立了考虑预应力大小的张弦梁结构构件尺寸和索形状共同优化模型，在编制的考虑预应力大小的张弦梁结构构件尺寸优化程序基础