张拉优化分析论文_陈洪林

导读:本文包含了张拉优化分析论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:结构,预应力,桁架,基频,锚固,荷载,刚度。

张拉优化分析论文文献综述

陈洪林[1](2019)在《大跨PC梁桥纵向预应力张拉流程优化措施分析》一文中研究指出主跨跨中底板开裂及持续下挠是大跨PC梁桥两大病害,目前还没有有效的解决办法。依托实际工程为湖南龙永高速红岩溪特大桥,为了能够减小成桥之后跨中位置的长期下挠变形和增强跨中截面抗裂性能,通过改变张拉预应力的顺序,提出推迟张拉部分顶板束至成桥后张拉的新流程,并建立有限元模型模拟分析了新张拉流程对梁体受力、变形及预应力的影响,同时还对比了不同补张时间及推迟束数量对结构变形的影响。分析结果表明新张拉流程能显着减小成桥后主跨跨中长期下挠,同时还能有效提高主跨跨中截面抗裂性能。(本文来源于《公路工程》期刊2019年02期)

赵志增[2](2018)在《张弦桁架结构张拉过程分析与方案优化》一文中研究指出上世纪80年代起,中国迈着现代化脚步一路向前,产业链的带动使得建筑业在悄无声息中得到了飞速发展,从传统的砖混结构、框架结构拓展出许多新的体系。本论文所研究的大跨度张弦桁架结构就属于方兴未艾的大跨空间结构体系中的新型形式,也是现阶段空间结构的代表性体系之一。由于张弦桁架结构受力好,且具有良好的稳定性能,目前被广泛应用于体育馆、会展中心、机场等大型建筑中。张弦桁架结构是通过上弦桁架承受压弯荷载,对支座形成推力,而下部拉索对其施加拉力,两者互相作用后抵消,形成的具有自平衡功能的新型结构。目前对其结构的研究也取得了较丰富的成果,主要集中在结构使用过程中的性能研究、结构的动力特性研究等。而对于结构成形前后的节点受力、张拉方案选定等相关因素对结构最终位形的影响研究则考虑较少,因此有必要对主要施工工序中的结构受力及性能进行细致探讨。张弦桁架结构施工过程中的影响因素较多,本论文将根据实际施工张拉过程中所遇到的影响结构成形的受力节点、张拉方案的优化、张拉过程中的结构变形及内力变化、施工过程以及施工完成后的健康监测重要性等进行分析,对张拉过程的影响进行讨论。本文首先介绍了张弦桁架结构的特点与分类,在张弦结构工程上的应用与发展中介绍了国内外比较典型的工程案例。然后对张弦结构的受力性能、计算理论、找形方法、施工过程分析等几个方面进行了归纳,由研究中存在的问题引出论文所要完成的工作。其次简要总结了用于结构分析的几何非线性有限元理论,从基本分析方法、基本求解方法两方面介绍了该理论。其中基本分析方法包含完全拉格朗日法和修正拉格朗日法,基本求解方法中最常用的是混合法。通过北京北站、黄河口物理模型试验厅海域B厅两个张弦桁架工程施工方案,运用有限元的方法模拟了整个施工过程。结果表明,仿真模拟计算分析方法可以得到收敛并获得合理的结果,同时可以获得施工过程中的受力情况,证明本文所使用的方法及有限元软件ANSYS分析该类工程的可靠性,值得同类工程借鉴。论文最后对某钢结构试验厅(一期)工程运用有限元软件ANSYS进行分析,建立了有限元模型,并根据施工方法进行了仿真分析计算,总结得出:(1)张拉施工前的节点深化分析可以为张拉施工的张力控制值设定提供依据,有利于保障后续张拉施工的安全,应成为同类施工的重要工序。(2)张拉施工方案的优化及仿真模拟与监测结果应具有一致性。通过施工过程中的监测,随时调整张拉力,对出现的应力突变、峰值过大、杆件损坏等不利因素或影响工程质量的部位及时消除或调整。(3)生命健康周期监测的必要性和重要性。工程完工投入使用后,通过监测监控结构使用过程中的受力情况和重要构件的数值情况发现整体平稳、波动不大,说明结构整体使用良好。以上成果对同类工程的施工具有一定的借签意义。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

张沛[3](2017)在《张拉整体结构形态问题的若干研究与优化分析》一文中研究指出张拉整体结构研究中最核心的问题是形态问题,其中“形”指结构的几何形状;“态”指结构的内力分布。本文在前人研究工作的基础上,将张拉整体结构的形态问题进一步细分为找形、给定结构形态下的稳定性判定及刚度评估、初始预应力的计算和优化、外荷载作用下的形态确定、形态控制和施工成形等六个子问题,综合运用矩阵分析、非线性规划理论、有限元法、动力松弛法、遗传算法等数学工具,分别进行深入地研究和探讨。以非线性规划理论为数学工具研究张拉整体结构的找形问题。对现有优化模型的目标函数进行改进,增大了未知平衡构型被发现的几率;将梯度法与动力松弛技术相结合迭代搜索自平衡形态,利用Moore-Penrose广义逆修正节点坐标,利用运动阻尼衰减系统动能,提升了优化算法的收敛速度和寻优精度;在不增加约束方程的前提下,为基于无边界自平衡态的找形算法增加了考虑预期恒载和边界条件的扩展功能。在刚体位移空间的正交补空间内,分别利用奇异值分解和施密特正交化确定机构位移线性子空间和仿射位移线性子空间,通过讨论二者之间的逻辑关系给出了张拉整体结构的稳定判据;分析了全局刚度随预应力水平的变化规律,进而提出张拉整体结构的实用分类法则;对第叁类结构,建立优化模型计算其整体失稳时的临界预应力水平和屈曲模态,并设计了基于浮点数编码的遗传算子用于模型的求解。提出了两种计算整体自应力模态的方法:一是“约束平衡矩阵”奇异值分解法;二是基于特征值分解的矩阵分析方法,该法无需对构件实施分组,且找力结果满足初应变能驻值条件,特别适用于拓扑复杂的张力结构。对多整体自应力模态体系,基于简单遗传算法和隔离小生境遗传算法分别编制程序,以同等预应力水平下全局刚度最大为优化目标对初始预应力进行了优化分析。以力法分析为基础,运用线性代数及广义逆矩阵理论实现内力增量和坐标增量的解耦,得到了一组形式上与静定动定结构力法分析基本方程一致的静力方程广义形式;揭示了动力松弛法(DR法)与非线性共轭梯度法(NCG法)在数学本质上的关联性,将DR方法纳入到最优化理论的框架之中,进而提出NCG-DR混合算法,用于高效求解索杆体系的静力平衡问题。以作动器的主动调整量为设计变量,建立了通用性较强的多目标静态控制优化模型;从非支配序及拥挤度的计算策略、个体支配关系的定义、重复个体的防止叁个方面出发,对基于Pareto最优解的NSGA-Ⅱ算法进行改进,进一步提高了算法的计算效率和鲁棒性,并编制程序研究了复杂张拉整体结构的静态控制问题。给出了加强型棱柱张拉整体结构的制作方法;将反分析思想与动力松弛法相结合,基于一种新的动能峰值点计算格式编制程序,逆向模拟张拉整体结构的成形过程;通过自动修正拉索的材料属性模拟拉索的拆除和松弛,保持了分析过程中结构拓扑的一致性。本文研究工作旨在推进张拉整体结构形态学的发展,为张力体系在建筑结构及其交叉领域中的应用提供可靠的理论依据和技术支持。论文的最后指出了以上研究成果的局限性和亟待解决的若干问题。(本文来源于《东南大学》期刊2017-06-30)

邓建,肖明,谢冰冰[4](2016)在《预应力锚索受力特性与初始张拉吨位优化分析》一文中研究指出基于预应力锚索作用和锚固界面力学传递机制,建立了锚固界面应力计算模型,并提出了一种可以考虑锚固界面剪切滑移的锚索应力计算方法;基于锚索预应力损失机制,对造成预应力损失的各种因素进行了分析,并给出了各种因素影响下的预应力损失计算方法;基于锚索应力求解的基本理论,同时考虑整个施工过程中的预应力损失量,将洞室群开挖过程中锚索应力的变化量作为锚索初始张拉的安全余量,提出了一种预应力锚索初始张拉吨位计算方法。并据此编制有限元计算程序,以某水电站地下厂房洞室群为工程实例,验证了该方法的合理性。(本文来源于《岩土力学》期刊2016年08期)

张文福,陈克珊,高明,计静,刘迎春[5](2016)在《钢管混凝土桁架拱桥施工过程中吊杆与预应力筋的张拉分析与优化》一文中研究指出根据钢管混凝土桁架拱桥的结构型式和施工工艺,利用Midas/Civil有限元程序建立有限元模型,进行吊杆与预应力筋的张拉分析与优化。分析结果表明:逆序法和影响矩阵法是比较简单实用的计算吊杆初张力的方法,预应力钢束的张拉要根据施工过程分批次逐步张拉,吊杆张拉顺序在横桥向先张拉两边的两根吊杆,再张拉中间的两根吊杆,这些结论可用于指导大桥的施工。(本文来源于《第十六届全国现代结构工程学术研讨会论文集》期刊2016-07-22)

张剑锋[6](2016)在《单层车辐式张拉结构的参数化分析与索力优化研究》一文中研究指出单层车辐式张拉结构属于自平衡体系,呈现小应变大位移的特点,结构外形呈马鞍形,结构轻盈美观、通透性好,适合建造大跨度体育场,该结构近期在科威特的贾比尔·艾哈迈德体育场首次得到应用。本文对该新型结构进行了详细研究,主要研究内容和取得的成果如下:(1)对单层车辐式张拉结构进行找形分析和荷载分析,深入分析了参数之间的内在关系,总结出估算内环索与径向索截面面积之比的公式,运用该公式可以很快实现找形收敛,解决了该类结构找形问题。分析了结构在不同荷载工况下的静力性能,研究了外环、次环索对结构的影响,并对结构进行整体模型分析。(2)深入探讨了矢跨比、垂跨比、内外环尺寸、外环水平投影的短长轴长度之比等参数对结构的影响,比较了单层车辐式张拉结构与双层车辐式张拉结构的不同受力特征,并进行了公式推导。(3)基于遗传算法对单层车辐式张拉结构的刚度、用钢量、应变能等不同目标进行优化研究,在MATLAB平台上调用ANSYS通用程序来实现优化过程,通过自编结构优化程序实现了单目标优化和多目标优化。在保证挠度和索力满足规范限值的前提下,进行了不同目标下的优化分析。(4)研究表明单层车辐式张拉结构存在的缺陷是挠度受外荷载影响较大,需要施加极大的预应力才能满足规范的挠度限值要求。本文对单层车辐式张拉结构方案进行了结构优化与调整,研究表明新方案(添加额外索)并不会提高用钢量,挠度更容易满足规范要求。(本文来源于《东南大学》期刊2016-06-01)

尤国强,胡景勤,梁瑞[7](2016)在《索网张拉体系的性能优化分析》一文中研究指出针对索网张拉体系的特点和性能要求,对其进行了优化分析和设计。选取体系中索单元半径为设计变量,并对不同类型的设计变量进行了合理的归并,继而分别以形状精度和基频为优化目标建立了优化数学模型。考虑到索网体系有限元分析的非线性和复杂性,使用序列二次规划法对模型进行了优化求解。通过算例分析可知,采用文中的优化计算方法可以有效地提高索网张拉体系的结构性能,取得的优化结果和结论对于工程实践具有一定的指导意义。(本文来源于《电子设计工程》期刊2016年10期)

张景耀,大崎纯[8](2015)在《基于非线性分析方法以及优化技术的张拉整体结构的自由形态设计方法(英文)》一文中研究指出由于张拉整体结构内部存在预应力,其形状必须处于自平衡状态而不能随意设计.因此,在张拉整体结构的研究领域中,自由形态设计一直是一个相对热点的课题.到目前为止已经有很多相关研究,并取得了不少进展,但仍然没有一种方法能得到大家的公认.通过研究,作者发现非线性分析以及优化方法对于张拉整体结构的找形问题都是非常有效的方法.在本文中,这两种不同的方法被糅合在一起,以找到尽可能接近设计者所期待的自平衡形状.算例显示,该方法对于张拉整体结构的自平衡形状具有很好的控制能力.因此,该方法可适用于张拉整体结构的自由形态设计.(本文来源于《空间结构》期刊2015年03期)

张沛,冯健[9](2015)在《约束优化理论和动力松弛技术在张拉整体结构找形分析中的联合应用》一文中研究指出在诸多具有代表性的张拉整体结构找形方法中,一个有效的思路是将其归结为约束优化问题,从而运用非线性规划的方法进行求解。文中首先证明了约束优化问题的最优性条件与张拉整体结构平衡方程的等价性。随后,在优化模型的求解问题上,利用目标函数的梯度向量即为节点不平衡力这一重要关系,在梯度法的基础上引入动力松弛思想,让非平衡形态下的质点系在不平衡力的作用下开始运动,并通过"运动阻尼"使结构收敛至平衡位形。计算实践表明,引入动力松弛技术可确保迭代点在无需步长调整的情况下稳定而迅速地逼近极小点的邻域,改善梯度法在极小点附近收敛缓慢,须逐步减小步长以提高收敛精度的不足。由于目标函数中幂指数的取值对找形的成败影响较大,文中对此进行了重点探讨,建议其合理取值为3或4。在幂指数取定的情况下,通过调整权重系数和目标杆长控制结构位形,从而获取理想的找形结果。对于存在固定节点的索杆体系,还给出边界条件的处理方法,为开发新型空间结构提供有效的工具。(本文来源于《土木工程学报》期刊2015年07期)

万继玺,周一一,赵风华,陈联盟[10](2015)在《双V形叁维构件张拉结构的矩阵分析与预应力优化研究》一文中研究指出张拉结构是由不连续的受压构件和连续的受拉绳索组成的特殊结构体系,含有叁维受压构件的张拉结构利用叁维受压构件代替一维杆,增加了结构的稳定性与可控制性,是张拉结构发展的新趋势。利用取自正四面体四条斜边组成的双V形受压构件,以及纵向和环向绳索制得张拉整体结构模型,并用矩阵平衡法进行分析。建立矩阵时将传统杆索结构中只考虑杆轴向压力的平衡矩阵扩展到考虑叁维构件弯曲的空间铰接体系复合平衡矩阵;再根据平衡矩阵理论以及奇异值分解理论得到该模型的自应力模态。在优化过程中,绳索受拉条件与力的均匀性作为优化目标,运用人工鱼群算法对构件预应力进行优化。结果证明结构的稳定性良好,绳索与受压构件拉压合理,以及对不同类别预应力分别进行均匀性优化的结果更好更具有针对性。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2015年01期)

张拉优化分析论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

上世纪80年代起,中国迈着现代化脚步一路向前,产业链的带动使得建筑业在悄无声息中得到了飞速发展,从传统的砖混结构、框架结构拓展出许多新的体系。本论文所研究的大跨度张弦桁架结构就属于方兴未艾的大跨空间结构体系中的新型形式,也是现阶段空间结构的代表性体系之一。由于张弦桁架结构受力好,且具有良好的稳定性能,目前被广泛应用于体育馆、会展中心、机场等大型建筑中。张弦桁架结构是通过上弦桁架承受压弯荷载,对支座形成推力,而下部拉索对其施加拉力,两者互相作用后抵消,形成的具有自平衡功能的新型结构。目前对其结构的研究也取得了较丰富的成果,主要集中在结构使用过程中的性能研究、结构的动力特性研究等。而对于结构成形前后的节点受力、张拉方案选定等相关因素对结构最终位形的影响研究则考虑较少,因此有必要对主要施工工序中的结构受力及性能进行细致探讨。张弦桁架结构施工过程中的影响因素较多,本论文将根据实际施工张拉过程中所遇到的影响结构成形的受力节点、张拉方案的优化、张拉过程中的结构变形及内力变化、施工过程以及施工完成后的健康监测重要性等进行分析,对张拉过程的影响进行讨论。本文首先介绍了张弦桁架结构的特点与分类,在张弦结构工程上的应用与发展中介绍了国内外比较典型的工程案例。然后对张弦结构的受力性能、计算理论、找形方法、施工过程分析等几个方面进行了归纳,由研究中存在的问题引出论文所要完成的工作。其次简要总结了用于结构分析的几何非线性有限元理论,从基本分析方法、基本求解方法两方面介绍了该理论。其中基本分析方法包含完全拉格朗日法和修正拉格朗日法,基本求解方法中最常用的是混合法。通过北京北站、黄河口物理模型试验厅海域B厅两个张弦桁架工程施工方案,运用有限元的方法模拟了整个施工过程。结果表明,仿真模拟计算分析方法可以得到收敛并获得合理的结果,同时可以获得施工过程中的受力情况,证明本文所使用的方法及有限元软件ANSYS分析该类工程的可靠性,值得同类工程借鉴。论文最后对某钢结构试验厅(一期)工程运用有限元软件ANSYS进行分析,建立了有限元模型,并根据施工方法进行了仿真分析计算,总结得出:(1)张拉施工前的节点深化分析可以为张拉施工的张力控制值设定提供依据,有利于保障后续张拉施工的安全,应成为同类施工的重要工序。(2)张拉施工方案的优化及仿真模拟与监测结果应具有一致性。通过施工过程中的监测,随时调整张拉力,对出现的应力突变、峰值过大、杆件损坏等不利因素或影响工程质量的部位及时消除或调整。(3)生命健康周期监测的必要性和重要性。工程完工投入使用后,通过监测监控结构使用过程中的受力情况和重要构件的数值情况发现整体平稳、波动不大,说明结构整体使用良好。以上成果对同类工程的施工具有一定的借签意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

张拉优化分析论文参考文献

[1].陈洪林.大跨PC梁桥纵向预应力张拉流程优化措施分析[J].公路工程.2019

[2].赵志增.张弦桁架结构张拉过程分析与方案优化[D].哈尔滨工业大学.2018

[3].张沛.张拉整体结构形态问题的若干研究与优化分析[D].东南大学.2017

[4].邓建,肖明,谢冰冰.预应力锚索受力特性与初始张拉吨位优化分析[J].岩土力学.2016

[5].张文福,陈克珊,高明,计静,刘迎春.钢管混凝土桁架拱桥施工过程中吊杆与预应力筋的张拉分析与优化[C].第十六届全国现代结构工程学术研讨会论文集.2016

[6].张剑锋.单层车辐式张拉结构的参数化分析与索力优化研究[D].东南大学.2016

[7].尤国强,胡景勤,梁瑞.索网张拉体系的性能优化分析[J].电子设计工程.2016

[8].张景耀,大崎纯.基于非线性分析方法以及优化技术的张拉整体结构的自由形态设计方法(英文)[J].空间结构.2015

[9].张沛,冯健.约束优化理论和动力松弛技术在张拉整体结构找形分析中的联合应用[J].土木工程学报.2015

[10].万继玺,周一一,赵风华,陈联盟.双V形叁维构件张拉结构的矩阵分析与预应力优化研究[J].科学技术与工程.2015

论文知识图

-2预应力张拉优化分析有限元模...施工状态分析计算框川分层优化法程序计算框图模型图1加载方式(b)拉索倾角后斜拉索置索工程设计实用计算方法流程图应用基础研究省自然科学基金工作成效显着(...

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