不等應力薄膜結構形態(tài)優(yōu)化初探.pdf

1、薄膜結構是二十世紀中期發(fā)展起來的一種新型大跨度空間結構形式,其外形輕巧美觀,受力性能良好,目前在國內外得到了廣泛的應用.我們較早的從事了該方面的研究,并取得了一定的成果,包括形態(tài)分析、裁剪分析、荷載分析的理論及相應的計算程序.有時形態(tài)分析得到的結構形狀不能很好的符合建筑師的要求,因此該文在形態(tài)分析的基礎上進行優(yōu)化探索,對現(xiàn)有的形態(tài)優(yōu)化成果進行了歸納,討論了薄膜結構形態(tài)優(yōu)化的目標函數、優(yōu)化變量、優(yōu)化算法的選取.預應力是控制薄膜結構形狀的關

2、鍵,為考察預應力改變與結構形狀變化之間的對應關系,該文簡化計算模型,提出了以薄膜預應力為優(yōu)化變量,以結構曲面上點的主曲率為目標函數的優(yōu)化模型,并引入遺傳算法來優(yōu)化.為了計算主曲率,首先根據曲面基本理論推導了曲面上點的主曲率應滿足的方程,然后由曲面擬合得到的近似表達式進行求解.該文還介紹了遺傳算法的基本思想和計算方法.根據上述思想,編制了相應的薄膜結構形態(tài)優(yōu)化計算程序,結合具體算例來論述具體實現(xiàn)方法,對程序的有效性進行討論,同時對遺傳算法