自由曲面索支撑空间网格结构形态优化

摘要：

索支撑空间网格结构是一种新型的单层网壳形式,主要应用于玻璃采光顶结构中.由于目前对自由曲面索支撑空间网格结构形态方面的研究国内外还相对较少,为此提出了一套适用于该类结构的形态优化方法.该优化方法采用结构整体应变能为优化目标、结构高度为优化变量、共轭梯度法为优化算法.根据索支撑空间网格结构的建模方法,将优化结构整个曲面转化为优化结构的准线和母线.采用该方法对自由曲面索支撑空间网格结构进行形态优化研究,得到结论如下:首先,采用本文形态优化方法,收敛速度快,形态优化后结构的力学性能提高很大；其次,形态优化过程中平面四边形网格属性不变,优化变量少；最后,对优化后的离散网格重新进行拟合生成曲面,对该曲面重新划分网格,保证网格长度相等.重新划分网格为结构构件加工和施工提供了便利,而且结构力学性能削弱不大.

关键词：自由曲面、共轭梯度法、空间网格结构、形态优化

所属期刊栏目：46

分类号：TU393(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金50908044,51278117;国家杰出青年基金51125031;江苏省自然科学基金SBK201123270;江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室开放基金2011KA05

在线出版日期：2013-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：64-70