[發(fā)明專利]一種鋼桁梁桿件快速優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110503188.1
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113268905B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇偉;劉龍;李艷;王雨權(quán);廖立堅;白青波;楊智慧;張興華;傅安民;吳迪;李恩良
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵路設(shè)計集團有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/13
• 代理公司: 天津漿果知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12240
• 代理人: 王龑

1.一種鋼桁梁桿件快速優(yōu)化方法，其特征在于：包括以下步驟：

（A）基于預(yù)設(shè)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和檢算結(jié)果，對屬于同一根桿件的單元進行歸類，并提取強度、穩(wěn)定、疲勞最大應(yīng)力比結(jié)果；

（B）設(shè)置截面庫，按毛截面面積由小到大對截面庫中的截面進行排序，定位當前桿件截面在截面庫中的位置i，記為截面i；

（C）分別為強度檢算、穩(wěn)定檢算、疲勞檢算設(shè)置優(yōu)化目標，即最大應(yīng)力比；

（D）對比桿件的應(yīng)力比結(jié)果與優(yōu)化目標，以截面i為起點，試算截面i+1或截面i-1，直至滿足優(yōu)化目標；

（E）重復(fù)此法對鋼桁梁所有桿件進行優(yōu)化；

步驟（D）對比桿件截面i的應(yīng)力比結(jié)果與優(yōu)化目標，具體包括以下過程：

首先，將檢算結(jié)果的最大應(yīng)力比與優(yōu)化目標的最大應(yīng)力比進行同類型對比；

在當前桿件最大應(yīng)力比結(jié)果至少有一項超過對應(yīng)的優(yōu)化目標應(yīng)力比時，執(zhí)行最大截面判定；

在當前桿件最大應(yīng)力比結(jié)果沒有超過對應(yīng)的優(yōu)化目標應(yīng)力比時，執(zhí)行最小截面判定；

所述最大截面判定，具體包括以下步驟：

（D1）判斷截面i是否是當前桿件截面庫中最大截面，

如果判斷結(jié)果為真，則停止優(yōu)化，返回注釋信息；

如果判斷結(jié)果為假，繼續(xù)執(zhí)行以下步驟；

（D2）以截面i+1為基礎(chǔ)進行強度、穩(wěn)定、疲勞試算，根據(jù)試算結(jié)果繼續(xù)判斷，

如強度、穩(wěn)定、疲勞各項試算結(jié)果均滿足對應(yīng)的優(yōu)化目標，則將桿件截面替換為截面i+1，停止優(yōu)化；

如強度、穩(wěn)定、疲勞各項試算結(jié)果至少有一項超過對應(yīng)的優(yōu)化目標，則繼續(xù)執(zhí)行以下步驟；

（D3）判斷截面i+1是否是當前桿件截面庫中最大截面，

如截面i+1已是截面庫中最大截面，將桿件截面替換為截面i+1，返回注釋信息，停止優(yōu)化；

如截面i+1不是截面庫中最大截面，以截面i+2為基礎(chǔ)重復(fù)執(zhí)行本步驟，以此類推，判斷優(yōu)化完成的標準是強度、穩(wěn)定、疲勞各項試算結(jié)果均滿足對應(yīng)的優(yōu)化目標，或截面達到數(shù)據(jù)庫中最大截面；

所述最小截面判定，具體包括以下步驟：

（d1）判斷截面i是否是當前桿件截面庫中最小截面，

如果判斷結(jié)果為真，停止優(yōu)化，返回注釋信息；

如果判斷結(jié)果為假，繼續(xù)執(zhí)行以下步驟；

（d2）以截面i-1為基礎(chǔ)進行強度、穩(wěn)定、疲勞試算，根據(jù)試算結(jié)果判斷，

如強度、穩(wěn)定、疲勞各項試算結(jié)果至少有一項超過對應(yīng)的優(yōu)化目標，將桿件截面替換為前次試算截面，停止優(yōu)化，返回注釋信息；

如強度、穩(wěn)定、疲勞各項試算結(jié)果均滿足對應(yīng)的優(yōu)化目標，繼續(xù)執(zhí)行以下步驟；

（d3）判斷截面i-1是否是截面庫中最小截面，

如截面i-1已是截面庫中最小截面，將桿件截面替換為截面i-1，返回注釋信息，停止優(yōu)化；

如截面i-1不是截面庫中最小截面，以截面i-2為基礎(chǔ)繼續(xù)執(zhí)行本步驟，以此類推，判斷優(yōu)化完成的標準是強度、穩(wěn)定、疲勞各項試算結(jié)果至少有一項超過對應(yīng)的優(yōu)化目標時，采用前次試算截面，或截面達到數(shù)據(jù)庫中最小截面，采用數(shù)據(jù)庫中最小截面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼桁梁桿件快速優(yōu)化方法，其特征在于：步驟（A）中結(jié)構(gòu)參數(shù)用來確定單元與桿件的從屬關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼桁梁桿件快速優(yōu)化方法，其特征在于：步驟（A）中檢算結(jié)果包括強度-軸向檢算應(yīng)力比、強度-軸彎檢算應(yīng)力比、強度-純受彎檢算應(yīng)力比、強度-受剪檢算應(yīng)力比、強度-折算應(yīng)力檢算應(yīng)力比、穩(wěn)定-軸向檢算應(yīng)力比、穩(wěn)定-純受彎檢算應(yīng)力比、穩(wěn)定-軸彎檢算應(yīng)力比、疲勞檢算應(yīng)力比。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼桁梁桿件快速優(yōu)化方法，其特征在于：步驟（A）最大應(yīng)力比結(jié)果指檢算結(jié)果類型中篩選出的各項應(yīng)力比最大值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼桁梁桿件快速優(yōu)化方法，其特征在于：步驟（B）中截面庫為針對桿件類別和桿件位置建立的多個截面庫。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼桁梁桿件快速優(yōu)化方法，其特征在于：步驟（C）中強度檢算、穩(wěn)定檢算、疲勞檢算設(shè)置的優(yōu)化目標數(shù)量與檢算結(jié)果包含的數(shù)據(jù)類型相一致。