考虑地震荷载的框架结构拓扑优化设计

作     者：荣见华 李政威 赵志军 赵磊 RONG Jian-hua;LI Zheng-wei;ZHAO Zhi-jun;ZHAO Lei

作者机构：长沙理工大学汽车与机械工程学院湖南长沙410114 长沙学院土木工程学院湖南长沙410022 长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11772070,11372055) 湖南省教育厅科学研究项目(19C0173) 中国建筑第五工程局有限公司科研项目(3030402) 

出 版 物：《长沙理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of Changsha University of Science and Technology:Natural Science)

年 卷 期：2021年第18卷第4期

页      码：74-82页

摘      要：为研究考虑地震荷载的框架结构拓扑优化设计,引入改进的多项式刚度矩阵惩罚模型和基于低阶模态能的伪模态识别准则和删除措施,综合解决了伪模态问题和惯性荷载作用下结构低密度区域的寄生效应问题;采用Heaviside函数建立了设计变量与物理变量之间的映射关系,并构建了地震荷载作用下以结构模态柔顺度总和最小为目标函数、满足体积约束的框架结构拓扑优化模型;采用移动渐近线方法对优化模型进行了求解。算例的计算结果表明:采用本研究提出的方法可以得到清晰的0/1分布的优化拓扑,且结构的设计域质量对优化结果有很大的影响,这验证了本研究方法的正确性和有效性。

主 题 词：拓扑优化 地震荷载 框架结构 支流质量 伪模态 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1672-9331.2021.04.009

馆 藏 号：203107106...