基于力密度法的树状结构找形及稳定承载力优化算法

摘要：

力密度法通常用于张拉索网结构等不需要考虑稳定性的结构体系的找形分析,但对于树状结构,由于其在竖向荷载作用下所有构件仅受到轴向压力的作用,除了找形以外还需要考虑构件稳定承载能力的问题.利用力密度法对树状结构进行找形分析的基础上,引入欧拉稳定承载力计算理论以考虑构件几何长度对稳定承载力的影响,并提出了相应的迭代算法.推导了适用于树状结构的修正迭代力密度理论计算式,通过改变每一个分枝的力密度进而达到优化分枝长度的目标.通过与已有计算结果的对比验证所提对于平面树状结构算法的可靠性,对空间树状结构进行分析验证所提算法对于复杂树状结构的适用性.算例分析表明:采用所提算法迭代100次即可得到收敛的结果,耗时5 min左右;与数值逆吊法找形相比,避免了双单元法抗弯刚度不恰当而导致的计算不收敛问题.

关键词：树状结构、力密度法、找形算法、长度优化、稳定承载力

所属期刊栏目：43

分类号：TU356;TU318.1(建筑结构)

资助基金：中国博士后科学基金;辽宁省教育厅基础研究项目

在线出版日期：2022-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：260-268