大跨度張弦桁架形態(tài)優(yōu)化及豎向抗震設(shè)計(jì)方法研究

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大跨度張力結(jié)構(gòu)，由于受力合理、剛度大、重量輕、制作安裝方便，目前在
我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，例如張弦桁架(粱)結(jié)構(gòu)。本文以廣州國(guó)際會(huì)議展覽中心的設(shè)計(jì)資料和預(yù)應(yīng)力張拉施工時(shí)的檢測(cè)數(shù)據(jù)為背景，分析了目前國(guó)內(nèi)外張弦桁架(梁)的研究資料，總結(jié)了張弦桁架中預(yù)應(yīng)力的作用；同時(shí)針對(duì)張弦桁架的特點(diǎn)，提出了適于張弦桁架的設(shè)計(jì)方法。將張弦桁架的形狀設(shè)計(jì)(零放樣狀態(tài))與結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)分成兩步，既簡(jiǎn)化了張弦桁架形狀設(shè)計(jì)參數(shù)，又能較好滿足結(jié)構(gòu)荷載態(tài)時(shí)的形態(tài)要求。對(duì)目前急需解決的張弦桁架的形態(tài)優(yōu)化及豎向抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了深入研究。
提出了張弦桁架的形態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。首先采用結(jié)構(gòu)離散法，將實(shí)際結(jié)構(gòu)分
為桁架、拉索、撐桿三部分子結(jié)構(gòu)，每一子結(jié)構(gòu)采用獨(dú)立的優(yōu)化模型；為了保證各子結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)，采用傳遞矩陣法來傳遞變形協(xié)調(diào)參數(shù)；由于優(yōu)化時(shí)采用的是形狀優(yōu)化為主，故優(yōu)化結(jié)果的實(shí)用性很重要，為了保證優(yōu)化結(jié)果能按預(yù)期目標(biāo)發(fā)展及滿足實(shí)際需要，在優(yōu)化時(shí)引入CAD輔助設(shè)計(jì)，強(qiáng)化了設(shè)計(jì)目標(biāo)的可控性及可預(yù)見性：同時(shí)建立了張弦桁架的形態(tài)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，并引入先進(jìn)的優(yōu)化算法，如遺傳算法等。