發(fā)布時間：2020-11-04 19:57

　　 實體結(jié)構(gòu)作為最常見的一種結(jié)構(gòu)形式,在各類建筑中被廣泛應(yīng)用,但是相對桿系結(jié)構(gòu)其復(fù)雜的受力方式和宏大的體量限制了結(jié)構(gòu)形態(tài)的發(fā)展。近年來參數(shù)化建筑的興起對自由合理的實體結(jié)構(gòu)形態(tài)提出了更高的需求,尤其是對于結(jié)構(gòu)形式與實用的建筑功能之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一更加注重。傳統(tǒng)的實體結(jié)構(gòu)設(shè)計采用經(jīng)驗與試算的方式尋找經(jīng)濟(jì)實用的結(jié)構(gòu)形態(tài),只考慮結(jié)構(gòu)的安全性而忽略了結(jié)構(gòu)對建筑美學(xué)和藝術(shù)表達(dá)的貢獻(xiàn),借助合適的結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)方法代替人為經(jīng)驗就能夠有效的解決自由形態(tài)的實體結(jié)構(gòu)設(shè)計困難的問題。目前現(xiàn)有的實體結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)方法存在計算效率低、結(jié)構(gòu)形式單一等問題,本文結(jié)合桿系結(jié)構(gòu)與實體結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢提出了一種兼顧拓?fù)�、形狀以及截面�?yōu)化的平面實體結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)方法,并通過算例證實了該方法的正確性和實用性。針對實體結(jié)構(gòu)拓?fù)浜托螤钫倚蔚睦щy,提出了一種在桿系結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)的基礎(chǔ)上將桿系結(jié)構(gòu)實體化的算法,將桿系結(jié)構(gòu)與實體結(jié)構(gòu)相結(jié)合進(jìn)行結(jié)構(gòu)的形態(tài)創(chuàng)構(gòu),這樣不僅計算效率高,而且能夠?qū)崿F(xiàn)同時對結(jié)構(gòu)的拓?fù)洹⑿螤詈徒孛鎱f(xié)同優(yōu)化,也為實際工程中的三維結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)提供了新思路。對桿系結(jié)構(gòu)的形態(tài)創(chuàng)構(gòu)方法進(jìn)行深入研究,分析了各種桿系結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)方法的特點(diǎn)和具體操作過程,通過綜合對比選用了與實體結(jié)構(gòu)創(chuàng)構(gòu)原理一致的基于進(jìn)化論的創(chuàng)構(gòu)方法。通過計算幾何的平行線求交手段把桿系結(jié)構(gòu)實體化,并且可以控制實體化的截面尺寸以及實體結(jié)構(gòu)的邊界光滑度,進(jìn)一步提升實體結(jié)構(gòu)創(chuàng)構(gòu)的效率。在實體結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)過程中引入等值線,使得實體結(jié)構(gòu)的邊界更加自由,形態(tài)也更加合理優(yōu)美。通過對結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能分析證實這種方法得到結(jié)構(gòu)材料布局合理,von Mises應(yīng)力分布均勻。根據(jù)本文提出的平面實體結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)思路,總結(jié)了結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)的策略以及算法流程,通過編制Fortran程序驗證了整個創(chuàng)構(gòu)方法的可行性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU318
【部分圖文】：

fi12日71Rq只
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭容赫;陳澤榕;;基于混沌原理的火電機(jī)組負(fù)荷分配優(yōu)化系統(tǒng)研究[J];東北電力技術(shù);2013年10期

2 崔昌禹;姜寶石;崔國勇;;基于敏感度的桿系結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)方法[J];土木工程學(xué)報;2013年07期

3 崔昌禹;王有寶;姜寶石;崔國勇;;自由曲面單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)方法研究[J];土木工程學(xué)報;2013年04期

4 崔昌禹;姜寶石;崔國勇;;結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)方法的工程應(yīng)用[J];建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展;2011年06期

5 趙艷敏;霍達(dá);;基于遺傳模擬退火算法的鋼桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J];鄭州大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2011年06期

6 李欣;武岳;崔昌禹;;自由曲面結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)建的NURBS-GM方法[J];土木工程學(xué)報;2011年10期

7 丁曉紅;程莉;;基于SKO方法的滿應(yīng)力結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計[J];中國機(jī)械工程;2009年15期

8 崔昌禹;嚴(yán)慧;;自由曲面結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)方法——高度調(diào)整法的建立與其在工程設(shè)計中的應(yīng)用[J];土木工程學(xué)報;2006年12期

9 崔昌禹;嚴(yán)慧;;結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)方法——改進(jìn)進(jìn)化論方法及其工程應(yīng)用[J];土木工程學(xué)報;2006年10期

10 榮見華,姜節(jié)勝,徐飛鴻,徐斌;一種基于應(yīng)力的雙方向結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化算法[J];計算力學(xué)學(xué)報;2004年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 姜寶石;桿系結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 任宇航;基于遺傳算法的自由曲面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 趙敬和;基于矩形網(wǎng)格法的不規(guī)則區(qū)域的等值線生成與填充算法的研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2013年

3 柳溪;從結(jié)構(gòu)角度對建筑形態(tài)的再認(rèn)識[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年

本文編號：2870537