基于遗传算法冷弯薄壁檩条优化设计

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1、上海人学硕十学位论文摘要冷弯薄壁型钢的一个重要优势是对结构设计者可以提供灵活的截面形状和尺、j一。但因为缺乏完善的标准形式，选择最经济的截面是一个值得研究的问题。本文利用浮点编码遗传算法与有限条法相结合，以考虑受屋面板约束作用的冷弯薄壁檩条为例，把截面尺寸作为设计变量，使满足强度、刚度和稳定性等条件下的结构重量达到最为优化的设计目标。两种分析方法的结合主要通过MATLAB程序来实现，其中檩条设计部分是建立在有效截面法的基础上。这种结合的方法表明计算冷弯薄壁结构的有限条法也能统一到优化设计的过程之中。通过把这数值法和檩条设计过程结合起来，可以有效利用檩条

2、截面各部分相h．作用，来提高其屈曲强度。这样的设计思路不仅改变了传统的设计观念，而且可以丰富冷弯薄壁结构优化设计理论和方法。此外，薄壁构件在受压荷载作用下很容易由于失稳而失效，这是薄壁构件的基本特性之一，檩条设计也要考虑由屈曲引起的失稳。冷弯薄壁型钢构件的局部稳定的相关届曲分析是一个复杂的过程，本文用有限条法分析了卷边C截面钢的局部屈曲与畸变屈曲性能，较真实地反映了其受力的实际情况，得出了卷边c截面钢各个截面参数变化对屈曲的影响。关键词：冷弯薄壁型钢优化遗传算法有限条法屈曲上海人学坝I：学位论文ABSTRACTAnimportantadvantageo

3、fcold—formedsteelisthegreatflexibilityofcross—sectionalshapesandsizesavailabletothestructuralsteeldesigner。However，theackofstandardoptimizedshapesmakestheselectionofthemosteconomicalshapeverydifficult．Inthispaper，geneticalgorithmsareusedtocarryouttheoptimizationofcold_formedstee

4、lpurlins，whichareassumedtobecontinuousoverlinglespansubjectedtoauniformunitloadInthispaper，acombinedmethodoffloating-codinggeneticalgorithmandfinitestripmethodisusedtooptimizethedimensionsofcold-formedsteelpurlin，inwhichtherestraintofthesheetingtOthepurlinistakenintoaccount．Thea

5、lgorithmtreatstheCROSS-sectionaldimensionssuchaswidth，depthandwallthicknessasdesignvariablesandconsidersthedisplacementaswellasstresslimitations．AcomputerprogramusingMATLABisdevelopedtodesignC—shapedpurlinsrelyingontheeffectivewidthapproach．Thismethoddiffersfromtraditionaldesign

6、method．itnotonlyimprovesthequalityofdesign，butalsoenrichestheoptimaldesigntheoryofthecold—formedsteestructures．Withthisdesignmethod，alloptimizationtoolandasetofoptimumsectionsthatcanbeeasilyaccessedareprovidedforstructuralsteeldesignersandsteemanufacturersInaddition，thepurlinsde

7、signdependsonthebucklingtypes，whichdiffersFromthevariationsofthedimension．Thus，thetypicalbucklingtypesoftheC—shapecold—formedsteelpurlinsareinvestigated．ThestudyfocusesOnthelocalanddistortionalbuckling．forwhichexistingresultsareonlyforsectionssubjectedtopurecompressionand／orpure

8、II上海火学颂【：学何论文ABsTRACTbendingTheresu

9、tsobtainedh