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采用类桁架材料模型优化匀质连续体和杆系结构

《采用类桁架材料模型优化匀质连续体和杆系结构》是依托华侨大学，由周克民担任项目负责人的面上项目。

采用类桁架材料模型优化匀质连续体和杆系结构基本信息

中文名采用类桁架材料模型优化匀质连续体和杆系结构
项目类别面上项目
项目负责人周克民
依托单位华侨大学

采用类桁架材料模型优化匀质连续体和杆系结构结题摘要

1. 研究分析了多种数学优化方法，包括多种序列二次规划和多种改进的移动渐近线方法等。（1）为了避免杆件角度优化的局部最小值问题，改进了传统数学规划方法，提出了将杆件角度采用三角级数近似展开的优化方法，实现方程解耦。（2）提出了多工况应力约束下空间类桁架结构优化准则法。通过求解各单工况下方向刚度包络面拟合曲面方程特征值分析确定多工况下类桁架材料优化密度和方向。2. 研究了基于类桁架材料模型的匀质连续体和杆系结构的两种优化方法。（1）在优化迭代过程中逐步删除材料密度较低的部分，直接形成均匀各向同性带空洞连续体和杆系结构；（2）形成不均匀各向异性类桁架连续体后再离散化为匀质连续体和杆系结构。前者更简单，但是相对于ESO的优势不明显。后者更能体现类桁架材料模型优化的优势。有更高的计算效率，无数值不稳定问题。3. 为了将拓扑优化类桁架连续体转化为带空洞均匀各向同性连续体，采用拟合的方法将类桁架连续体表示为解析表达式。在此基础上，通过选择不同的参数或参数区间由类桁架连续体离散化为匀质连续体和杆系结构。4. 将类桁架结构拓扑优化方法应用于土木工程结构优化。（1）高层框架结构侧移支撑系统的优化设计。将类桁架材料填充于框架内部，通过类桁架材料优化实现支撑系统优化。与工程上常用支撑系统进行了动力分析比较，包括层间位移，顶层位移，耗能滞后曲线等，验证了本项目方法得到的拓扑优化支撑系统同样也提高了结构的多种动力性能。（2）以混凝土为基材料，钢筋为类桁架材料。通过类桁架材料优化分布，实现了钢筋混凝土结构中钢筋系统的优化设计。（3）把幕墙作为加肋板，采用基于类桁架材料模型的优化方法优化幕墙支撑系统的优化。在优化过程中，考虑了工程规范要求，以及施工材料尺寸等工程约束条件。适合于现代各种复杂几何形状的幕墙优化设计问题。优化设计考虑了实际工程中存在的非线性大挠度问题。 2100433B

采用类桁架材料模型优化匀质连续体和杆系结构造价信息

市场价
信息价
询价

桁架

规格型号：
品种:桁架;材质:Q345B;规格(mm):按图纸制作;
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
天宇
材料税率：
13%
供应商：
张家口天宇彩钢钢构有限公司
报价时间：
2022-12-07

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桁架

规格型号：
品种:桁架;材质:Q235;使用部位:钢结构厂房、展厅、办公楼等梁、柱、支撑;
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
蓝天
材料税率：
13%
供应商：
秦皇岛大地彩板钢结构有限公司
报价时间：
2022-12-07

查看价格

桁架

规格型号：
品种:桁架;材质:Q345B;规格(mm):按图纸制作;
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
启信
材料税率：
13%
供应商：
秦皇岛启信金属结构有限公司
报价时间：
2022-12-07

查看价格

桁架

规格型号：
品种:桁架;材质:Q345B;规格(mm):按图纸制作;
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
亿恒
材料税率：
13%
供应商：
河北亿恒建筑工程有限公司
报价时间：
2022-12-07

查看价格

桁架

规格型号：
牌号:Q345B,规格(mm):按图纸制作,
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
杭萧钢构
材料税率：
13%
供应商：
杭萧钢构股份有限公司
报价时间：
2022-12-07

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电杆钢丝绳吊挂支架

规格型号：
∠50×5×400
价格行情：
材料单位：
个
材料税率：
地区时间：
韶关市2010年7月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

玻璃钢复合材料预埋支架

规格型号：
Y-300
价格行情：
材料单位：
个
材料税率：
地区时间：
珠海市2015年7月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

玻璃钢复合材料预埋支架

规格型号：
Y-500
价格行情：
材料单位：
个
材料税率：
地区时间：
珠海市2015年7月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

玻璃钢复合材料预埋支架

规格型号：
Y-300
价格行情：
材料单位：
个
材料税率：
地区时间：
珠海市2015年6月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

玻璃钢复合材料预埋支架

规格型号：
Y-500
价格行情：
材料单位：
个
材料税率：
地区时间：
珠海市2015年6月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

产业生态体系

规格型号：
视频产业生态体系
需求量：
360秒
报价数：
3
材料品牌：
材料档次：
中高档
费用说明：
不含税费 | 含运费
询价时间：
2020-07-06

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木材匀质剂

规格型号：
0.75L
需求量：
5796桶
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
不含税费 | 含运费
询价时间：
2015-05-20

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榨汁机模型

规格型号：
包括五种不同阶段的模型,即:草模、结构模型、功能模型、概念模型和成品模型,可以进行相应的试验.
需求量：
1套
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
中高档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2019-06-21

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系杆

规格型号：
GJ15-37钢绞线
需求量：
3000t
报价数：
3
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
不含税费 | 含运费
询价时间：
2020-09-22

查看价格

系杆

规格型号：
76×3.75mm厚×6m圆管含制作
需求量：
2.13t
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2017-04-18

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采用类桁架材料模型优化匀质连续体和杆系结构项目摘要

采用类桁架材料模型研究匀质各向同性带孔连续体和离散杆系结构的拓扑优化方法。首先建立拓扑优化类桁架连续体结构，实现理论上最优拓扑结构。考虑荷载的不确定性避免优化结构成为几何可变体系。推导类桁架连续体与匀质各向同性带孔连续体以及离散杆系结构的离散化误差关系。根据类桁架材料分布，通过控制离散化误差，在类桁架连续体中形成一些空洞，初步形成拓扑优化匀质各向同性带孔连续体；也可以在类桁架连续体中选取有限个杆件初步形成离散杆系结构。对带孔连续体或杆系结构进行形状优化最终形成拓扑优化匀质各向同性带孔连续体和离散杆系结构。类桁架连续体相对各向同性材料模型有更大的设计空间，可以形成理论上的拓扑最优结构。根据离散化误差，将类桁架中连续分布的杆件通过凝聚形成孔或离散杆件，并不抑制中间密度，不仅没有数值不稳定问题，而且可以合理控制结构拓扑，计算效率更高。

采用类桁架材料模型优化匀质连续体和杆系结构常见问题

桁架计算时材料如何选型？

1、参考图集；2、类似设计；3、桁架一般使用管材。
桁架结构的桁架种类

排架结构对应于框架结构，是按计算模型的分类，是专业名词，门式钢架结构也是钢结构计算模型的分类之一，是专业名词。而桁架结构是说横向构件是用桁架代替梁，它用于排架结构中，‘桁架结构’不是专业名词，更不是结...
桁架桁架厂

杭州鑫淼展示器材有限公司

采用类桁架材料模型优化匀质连续体和杆系结构文献

桁架拉压杆模型在结构梁分析中的应用

桁架拉压杆模型在结构梁分析中的应用

桁架拉压杆模型在结构梁分析中的应用

格式：pdf

大小：144KB

页数：未知

桁架以其对结构梁受力原理及材料力学基本原理的简化程度而在结构分析中受到广泛应用,本文就桁架拉压杆模型在结构梁分析中的应用进行了总结分析,有利于更好理解掌握结构梁的受力特点,能够更有效地配置材料的位置及数量以充分发挥结构梁截面效能.

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基于桁架和刚架模型的铁塔杆件内力计算

基于桁架和刚架模型的铁塔杆件内力计算

基于桁架和刚架模型的铁塔杆件内力计算

格式：pdf

大小：144KB

页数： 1页

关于铁塔结构杆件内力,从材料力学可以得知,刚架模型中的梁单元可以承受弯矩,而桁架只能承受轴向力,它们之间有本质的区别。不过从铁塔正面的两种不同简化模型的分析结果来看,考虑了轴向力、弯矩及剪力的刚架模型计算所得到的杆件应力,与只考虑轴向力的桁架模型计算得到的杆件应力相对误差不是很大。

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骨架与连续体结构拓扑设计的统一映射模型化和最优化项目摘要

建立重量为目标、多工况下应力和位移等结构响应量为约束的模型，统一了骨架与连续体结构拓扑优化的表述，使截面、形状、拓扑、布局优化能遵循一致的提法，使连续体拓扑克服了柔顺性为目标不能处理多工况的困难，为拓扑优化的工程应用开辟了道路，关键技术包含独立和连续拓扑变量、过滤函数、关系映射反演方法、自适应的从连续到离散变量反演算法 2100433B

骨架与连续体结构拓扑设计的统一映射模型化和最优化基本信息

批准号 10072005 项目名称 骨架与连续体结构拓扑设计的统一映射模型化和最优化 项目类别 面上项目 申请代码 A0806 项目负责人 隋允康 负责人职称 教授 依托单位 北京工业大学 研究期限 2001-01-01 至 2003-12-31 支持经费 18（万元）

类拱隔栅结构拓扑优化方法和应用研究结题摘要

本项目采用各向异性类桁架材料模型，通过优化类桁架材料非均匀连续分布场实现结构拓扑优化。优化过程考虑工程实际的荷载不确定、材料（弹性模量和许用应力）拉压不同性等问题。类拱隔栅作为类桁架材料模型在空间问题上的拓展，用于研究大跨空间结构的拓扑优化设计问题。由于荷载作用点的高度随结构高度变化，因此也是一种结构相关荷载，成为优化的一个难点。最早Prager提出了这个问题。Rozvany等采用差分方法，在假设材料分布方向条件下研究了其拓扑优化结构。本项目采用类拱格栅（空间类桁架）材料模型和有限元分析方法同时优化了材料的分布方向和密度。得到更为合理的Prager结构。空间结构在竖向力作用下，优化结果经常为竖直平面内的平面结构形式。这种平面结构基本上没有水平面内的刚度。由于实际的竖向荷载会在水平方向有少量的扰动，因此仅考虑竖向荷载是不合理的。而水平方向的扰动荷载是不确定的，所以本项目通过考虑荷载不确定性来解决这个问题。考虑到这种不确定性的概率分布经常是未知的，本项目采用区间分析方法研究不确定性问题。作为基础工作，首先采用解析方法推导了最简单的2杆结构在不确定荷载作用下拓扑优化结构，作为后期研究的标准算例，用以检验本项目提出的数值方法的有效性。在此基础上，推导了类桁架结构在不确定性荷载作用下基于区间分析的拓扑优化方法。大跨空间结构中大量使用索、钢构件、混凝土等都具有拉压异性的材料。为此，本项目也研究了材料拉压异性问题的优化方法。首先用解析方法推导了2杆结构采用拉压不同弹性模量、不同允许应力等情况下的拓扑优化解析解。在此基础上，研究了拉压异性类桁架材料的拓扑优化问题。本项目还研究了类桁架连续体离散化方法。通过逐步删除密度小于临界值的结点，抑制密度过高的值和逐步增加临界值，形成匀质等厚带孔拓扑优化连续体。最后还利用类桁架材料模型研究了刚架结构斜支撑体系的拓扑优化方法，用以增加侧移刚度。 2100433B

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