基于数值逆吊法的树状结构智能设计算法

作     者：赵中伟 吴谨伽 于铎 吴刚 ZHAO Zhongwei;WU Jinjia;YU Duo;WU Gang

作者机构：辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 东南大学土木工程学院江苏南京211189 

基　　金：辽宁省教育厅基础研究项目(LJ2020JCL036) 中国博士后科学基金特别资助项目(2021T140116) 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2022年第43卷第4期

页      码：86-94页

摘      要：由于美观的造型以及高效的结构效率,树状结构越来越多地应用于大型建筑以及地标性建筑中。树状结构研究的关键除找形问题外,更为关键的问题是最优拓扑的确定,即寻找能够高效承受外部荷载的各分枝之间的连接关系。在前期基于数值逆吊法研究成果的基础上,提出了树状结构的拓扑优化数值算法,该算法根据构件的效能选取移除分枝,最终达到每一级的优化目标。将拓扑优化数值算法与找形算法和构件长度优化算法进行集成,给出了树状结构的智能设计算法体系。该算法可以根据外部荷载分布自动对树状结构找形,并移除低效能构件。直至剩余构件数量达到优化目标为止。采用该算法可以简化力流传递路径,根据荷载分布自动优化构件的空间分布并根据内力优化构件长度。为了防止误删高效能构件,在本算法中设计了构件复活功能,可以激活在找形过程中由低效能转变为高效能的构件。

主 题 词：树状结构 拓扑优化 找形算法 长度优化 饱和态树状结构 数值逆吊法 

学科分类：08[工学] 081402[081402] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 0701[理学-数学类] 

核心收录：

D　O　I：10.14006/j.jzjgxb.2020.0374

馆 藏 号：203107200...