桿系結(jié)構(gòu)基于可靠性的拓?fù)鋬?yōu)化研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化是較高層次上的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，能更大程度的節(jié)約材料，目前是結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但由于分析計(jì)算的復(fù)雜性，結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的發(fā)展還不完善。結(jié)構(gòu)在服役期間，不可避免地要承受地震，風(fēng)激等隨機(jī)荷載的作用，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮結(jié)構(gòu)的可靠性，而可靠性的計(jì)算和拓?fù)鋬?yōu)化均是耗時(shí)巨大的問題，目前同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)的動(dòng)力可靠性和拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的研究工作還不多見。 本文研究了桁架和剛架結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化問題，首先考慮靜荷載作用下桁架結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了基于全局性應(yīng)力

2、約束的可靠性的計(jì)算公式，發(fā)展出一種求解基于可靠性的桁架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化算法。在此基礎(chǔ)上，通過理論分析和對(duì)桁架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的比較，找出剛架和桁架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的相似性，由此將復(fù)雜的剛架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化問題簡(jiǎn)化為桁架結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化問題，減少了剛架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的計(jì)算量。本文還提出一種在非平穩(wěn)隨機(jī)激勵(lì)作用下基于可靠性的結(jié)構(gòu)動(dòng)力拓?fù)鋬?yōu)化方法，用虛擬激勵(lì)法和精細(xì)時(shí)程積分法結(jié)合求解非平穩(wěn)隨機(jī)激勵(lì)作用下的結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)，用一次二階矩方法進(jìn)行可靠