钢-混凝土组合箱梁力学分析

提出一种钢-混凝土箱型截面组合梁结构,应用力法计算钢-混凝土箱型截面组合梁的内力,给出负弯矩区的刚度与其长度的关系.连续组合梁是变刚度截面,按弹性分析法给出正负弯矩区的抗弯刚度.对组合梁截面承载力进行分析,得出组合截面弹性极限抗弯承载力与塑性极限抗弯承载力.     

移动荷载作用下桁架结构优化设计问题研究

建立了移动荷载作用下桁架结构尺寸优化问题的数学模型,将移动荷载作用下桁架结构尺寸优化问题转化为移动荷载在桁架节点上依次移动的多工况优化问题进行求解。同时采用准则法求解移动荷载每个作用位置时桁架结构优化问题的局部最优解,即桁架结构优化问题的全局最优解是所有工况局部最优解的最大值。以某大桥主桥钢桁架为例,研究了在桥梁自身质量和中-活载联合作用下桥梁主桁架结构尺寸优化问题。计算结果表明:与传统设计方法相比,移动荷载作用下的桥梁主桁架优化后结构总质量减少63.93%。说明考虑荷载移动的桁架结构优化设计方法应用潜力较大,经济性显著。     

基于响应面法的单线切割机刀架优化设计

建立了单线切割机刀架的参数化模型,分析了刀架的变形和应力分布,以重要尺寸为设计变量,质量、最大变形量、等效应力为目标变量,建立多目标优化数学模型,采用基于响应面法的多目标遗传算法对刀架进行优化设计和灵敏度分析,进一步对尺寸优化后的刀架进行拓扑优化分析,减轻了刀架重量,具有工程应用价值.     

基于响应面法的螺纹接头快速连接器分瓣内螺纹片优化设计

螺纹接头快速连接器在工作过程中，分瓣内螺纹片结构的变形会使O形圈密封端面间隙增大，降低连接器的密封性能。课题组提出了以减小分瓣内螺纹片的最大变形量和等效应力的同时最小化结构质量为优化目标的结构优化设计方法，通过拉丁超立方试验设计方法选取试验设计点，建立分瓣内螺纹片设计变量与质量、最大变形量和最大应力的二阶响应面模型；采用多目标遗传算法优化求解出Pareto最优解集，并通过设计变量灵敏度分析对最优解进行修约。结果表明：当结构质量仅增加6.16%时，结构最大变形量减小了35.75%，最大应力减小了29.7%。该设计方法以结构质量的微幅增大实现了最大变形量与应力的大幅减小，优化效果显著。     

系杆拱桥钢锚箱焊接工艺研究

京包线集宁至包头段某系杆拱桥,在设计制造过程中,吊杆上下端通过钢制锚箱分别与拱肋下弦管及系杆连接,本文通过对钢锚箱的焊接工艺参数进行了合理的制定,并对焊接后的性能进行评定,得到一套合理实用的系杆拱桥钢锚箱焊接的工艺。     

正交设计和响应面设计在路用混凝土配合比优化中的应用与比较

为了提高试验结果的可靠性,以影响路用混凝土抗折强度的砂率、粉煤灰和减水剂掺量3个因素为例,进行正交设计和响应面设计来对比2种方法在试验设计与性能优化方面的差异。结果表明,正交设计和响应面设计都可得到最优工艺参数,其中正交设计是以较少的试验次数得到给定水平组合的最优条件,而响应面设计得到的最优工艺条件不再局限于给定水平的组合,准确度也有所提高,而且还能对性能进行预测。     

某大跨异型独塔斜拉桥关键节点空间应力分析

某异型独塔斜拉桥主跨225 m,设计中塔梁固结段和后锚点为关键构造节点.为确保关键节点结构设计的安全可靠,采用有限元方法建立空间板壳元模型,分析受力异常复杂的塔梁固结段和后锚点区域空间应力分布情况.分析结果表明:塔梁固结段总体满足受力要求,但局部应力集中现象比较严重,设计中应引起重视;后锚点结构整体应力水平不高,局部构造设计安全合理.     

自锚式悬索桥设计及施工技术问题探讨

平顶山市东出口许南路立交桥为一座主桥跨径为(35 72 35)m的自锚式悬索桥,上部结构采用钢筋混凝土箱梁,梁体为单箱双室。主缆锚固于主梁端,缆索采用钢绞线外套钢管混凝土结构,主缆外包镀锌钢管索套,管内压注M30水泥净浆。桥梁结构为塔梁固结体系,设计新颖,施工难度大。本文结合该桥工程实例介绍了该新型结构设计、施工中的一些重点、难点技术问题和解决办法。     

箱式变电站中变压器结构尺寸优化设计研究

为开发出更低损耗要求的变压器，进行其结构尺寸优化设计是重要的技术途径之一。以型号S18-3150的变压器油箱为研究对象，使用SolidWorks创建了变压器油箱箱体及变压器油的三维有限元模型，基于流固耦合的方法对变压器油箱进行了静强度分析，通过灵敏度分析筛选出油箱零件壁厚度和加强筋厚度作为重要的设计变量，利用多目标遗传算法完成了油箱结构参数的优化设计，为变压器油箱改进设计提供了理论依据。     

脱硫除尘用风机流场模拟及其结构优化研究

对某脱硫除尘用离心风机进行流场模拟和结构优化研究,设计了风机叶轮结构,建立脱硫除尘风机的流道模型,通过FLUENT软件对脱硫除尘离心风机流场进行数值模拟.按照L9(34)正交表,选取叶轮进口直径、叶轮直径、叶片进口角、叶片出口角参数作为设计因素,设计了9组方案,通过正交试验分析了4种几何参数对风机性能的影响,得出叶轮出口角是影响效率和噪音的主要因素,并提出优化设计方案.以风机效率最大为第一目标函数,风机噪音最低为第二目标函数,以D1,D2,βb1,βb2,Z为设计变量加以约束条件,用遗传算法对风机噪音和效率进行多目标优化,获得了最优叶轮结构参数组合,优化后的脱硫除尘风机效率高于原风机,且噪音得到有效控制.     

多塔斜拉-悬吊协作体系合理成桥状态确定方法

基于悬索桥挠度理论和斜拉桥索力优化方法,针对斜拉-悬吊协作桥的合理成桥状态,提出有限元迭代优化方法。该算法以既定的合理成桥状态为目标,首先应用悬索桥解析公式和斜拉桥刚性支承连续梁法获得初始成桥状态,接着利用零位移法通过迭代计算获得结构目标线形,再以弯曲能量最小为目标,指定各种约束条件,利用ANSYS优化模块中的一阶优化方法进行求解,最终获得目标成桥状态,求解过程中考虑各种几何非线性效应。建立3~6塔主跨为1 400m斜拉-悬吊协作桥的有限元模型,利用参数化设计语言(APDL)编制算法程序,进行算例分析。结果表明:悬吊部分与斜拉部分相互影响较小;主梁恒载弯矩在斜拉悬吊结合处有峰值,其它部位分布均匀;索塔以轴压为主,塔根弯矩接近为零;微调斜拉索索力,对斜拉部分主梁弯矩影响显著,对其它部分内力影响不大。     

斜拉桥索梁锚固区附加弯矩对梁体受力的影响

斜拉桥索梁锚固区的应力大小及分布是影响设计的关键因素。锚箱式索梁锚固结构中索力产生的附加弯矩对梁体受力的影响、以及通过减小弯矩来控制该区域应力的方法是否有效,是值得研究的问题。本文就南京长江第二大桥南汊大桥索梁锚固结构,对该问题进行了分析,结合有限元计算,得出了一些有益的结论。     

英屿沟Ⅱ号天桥的设计

为推广预应力混凝土箱梁结构在桥梁方面的应用研究,结合英屿沟Ⅱ号天桥实例,介绍了该组合结构在桥梁方面具体应用的设计思路,介绍了英屿沟Ⅱ号天桥波形钢腹板PC组合箱梁桥主粱结构、预应力体系、波形钢腹板、连接件、防腐、施工流程等的设计,为波形钢腹板PC组合箱梁结构应用于桥梁工程提供了设计经验．     

钢-混凝土双面组合连续箱梁负弯矩区有限元分析

钢 混凝土双面组合箱梁是由两个H型钢作钢骨架，并与上下两块混凝土板组合形成的箱形截面，可用于连续梁的负弯矩区。推导得到了负弯矩区截面弹性刚度和塑性极限弯矩的计算公式。建立集中力作用下双面组合连续箱梁负弯矩区的Ansys分析模型，得到了组合梁的荷载挠度曲线、截面应力和应变变化曲线以及钢与混凝土交界面的纵向滑移分布。与双主梁组合梁和普通组合箱梁的受力性能做比较，显示了双面组合箱梁承载能力和变形能力的优越性。     

一种新的海运集装箱超订模型

考虑超订策略对单位舱位超订成本的影响,将单位舱位超订成本假设为关于超订水平的单增的凹函数。在此基础上,考虑空箱调运及运输能力的不确定性,以期望总成本最小化为目标建立了海运集装箱舱位的最优超订模型,设计混沌优化算法对该问题进行求解,对所求得的超订水平进行最优性检验,从而确保求得最优的超订水平。并证明了重箱出现比率为均匀分布的随机变量时模型最优解的唯一性。最后的算例结果表明了本文模型及求解算法的有效性。     

基于拓扑优化的折弯机结构优化设计

针对传统折弯机设计存在结构过于保守、笨重等缺点,以某数控液压折弯机为研究对象,利用Pro/E建立三维模 型,并根据有限元理论应用ANSYS Workbench软件对折弯机进行拓扑优化。以轻量化为目标,基于拓扑优化结果,给出 初步优化模型,再通过尺寸优化确定墙板和加强板厚度。最终给出满足强度刚度要求的结构优化方案,并使总体质量减 少。研究提出了在折弯机结构优化设计中,将拓扑优化与尺寸优化相结合的设计方法。     

基于模糊集理论的施工项目工期-成本-质量权衡优化方法研究

基于模糊集理论对施工项目工期、成本和质量多目标权衡优化这一问题进行系统研究.研究表明:采用三角模糊数能够有效表达施工活动持续时间和成本的不确定性,通过建立质量模糊评语集及其隶属函数,可以对质量水平进行合理的量化评估.利用Pareto最优化原理,设计基于非支配排序遗传算法的运算程序,从而建立不确定条件下施工工期、成本和质量多目标权衡优化模型,决策者可以从模型获得的一系列Pareto最优解中寻求满意方案.     

某曲线钢-混凝土组合梁桥的静力性能分析

钢-混凝土组合结构由于具有减小构件截面尺寸,增加构件和结构的延性等优点被越来越广泛的应用于城市桥梁中,其中钢箱梁加混凝土桥面板的组合形式是现在应用很广泛的一种形式.北京南站进站立交作为北京南站改扩建工程的一部分,其结构形式为曲线型钢-混凝土组合梁.目前曲线型钢-混凝土组合型梁的计算理论尚不完善,需要采用专门的有限元软件进行分析,介绍了该桥的设计情况、技术特点,并且采用了通用有限元软件ANSYS静力计算模块分析了进站立交的其中一个分联的受力情况,并将分析结果与设计软件结果相比较,通过分析表明该分联的设计满足现行规范的要求.     

配电自动化的主动配电网多目标调度模型与方法

针对配电网中具有竞争性的优化目标,提出主动配电网多目标优化运行方法,并通过Nash议价合作模型,求得多目标优化问题的Pareto最优解。提出的优化模型包含燃气轮机、柴油发电机、储能电源的发电成本和环境成本,可调节负荷的效用成本。将提出的多目标优化模型通过Nash议价模型转换为单目标优化问题,通过常见的交替向量乘子法(ADMM)求解。此外,在Matlab中建立以实际配电网为基础的33节点主动配电网系统。仿真结果表明:所提出的模型能够得到多目标优化问题的Pareto最优解,同时能够鼓励可调节负荷吸纳可再生电源的发电量,减少环境污染成本,为配电自动化系统提供最优调度方案。     

建立赛络纺纱最优工艺参数的数学模型

采用二次通用旋转组合设计建立赛络纺纱线强力、毛羽、条干等指标的数学模型，并利用多目标函数优化求出其最优工艺参数。