多层溷凝土框架的优化设计.docVIP

课程设计说明书 课程名称： 工程结构优化设计 设计题目： 多层框架结构的优化设计 院 系： 力学与工程学院 班 级： 工程结构分析10-01 设 计 者： 林夫、刘建营、陈帅、赵宏达、杜莹 指导教师： 孙维吉 设计时间： 2012年5月 力学与工程学院制 力学与工程学院课程设计说明书 成 员：林夫、刘建营、陈帅、赵宏达、杜莹 院 （系）：力学与工程学院 专 业： 工程结构分析 班 级： 10-01 任务起至日期： 2013年5 月20 日至2013年5月26 日 课程设计题目：钢筋混凝土框架的优化设计 已知技术参数和设计要求： 本课程设计的主要任务是进行钢筋混凝土框架的优化设计使其截面面积最小，要求最终上交课程设计说明书及答辩 工作量： 1、了解多层框架混凝土结构优化设计的含义及优化模型、设计原理； 2、建立以断面面积为目标函数的数学模型； 3、最优化求解方法，几何规划法、或有限元法； 4、根据设计总结心得体会。 工作计划安排： 2013年5月 20日 展开组内讨论，分析设计题目，确认分工。 21日 查阅资料。 22日至24日 进行设计和计算，并对相关问题进行详细讨论。 25日 最后结果的输入，并进一步讨论和修改。 26日 听取老师的意见和建议，请求指导。 同组设计者及分工： 林 夫：设计小组组长。负责联系老师，责任分工，资料文献的查阅整合，最后结果的整理。 陈 帅：设计小组组员。绘图。 刘建营：设计小组组员。输入和输出。 杜 莹：设计小组组员。选定设计模型。绘图。。 赵宏达：设计小组组员。设计小组的主要计算者。 指导教师签字 年 月 日 目 录 第一章 结构优化设计说明…………………………………………1 1.1 前言…………………………………………………………………1 1.2 优化设计的发展、现状和前景……………………………………1 1.3 尺寸优化……………………………………………………………2 1.4 形状优化……………………………………………………………2 1.5 结构优化中的优化算法……………………………………………3 1.6 小结…………………………………………………………………4 第二章 结构优化设计模型…………………………………………6 2.1 基本资料……………………………………………………………6 2.2 优化模型……………………………………………………………7 第三章 设计及结果分析……………………………………………12 3.1 设计…………………………………………………………………12 3.2 结果分析……………………………………………………………13 第四章 收获和体会………………………………………………… 16 参考文献…………………………………………………………………17 第一章 结构优化设计说明 前言 结构优化设计的目的在于寻求既安全又经济的结构形式, 而结构形式包括了关于尺寸、形状和拓扑等信息. 对于试图产生超出设计者经验的有效的新型结构来说, 优化是一种很有价值的工具. 优化的目标通常是求解具有最小重量的结构, 同时必须满足一定的约束条件, 以获得最佳的静力或动力等性态特征.集计算力学、数学规划、计算机科学以及其他工程学科于一体的结构优化设计是现代结构设计领域的重要研究方向. 它为人们长期所追求最优的工程结构设计尤其是新型结构设计提供了先进的工具,成为近代设计方法的重要内容之一.结构优化设计也使得计算力学的任务由被动的分析校核上升为主动的设计与优化, 由此结构优化也具有更大的难度和复杂性. 它不仅要以有限元等数值方法作为分