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杆系结构的拓扑易损性分析被引量：8: 2012年; 现阶段对结构鲁棒性设计并没有形成统一的理论和方法,而结构易损性分析能够有效揭示结构缺乏鲁棒性的内在原因。首先以双杆体系为例,将节点构形度和荷载作用下的节点位移随双杆夹角的变化规律进行比较,发现节点构形度的大小代表着结构在此节点处抵抗任意方向荷载的能力,证明了构形度为整个结构或子结构构形好坏的评价指标。其次,基于构形度等凝聚准则,通过凝聚过程建立结构拓扑关系层级模型,识别结构存在连接薄弱的部位,并通过对层级模型的拆解及破坏模式评价指标的计算,得到结构具有易损性的破坏模式,其中包括最小破坏模式、最易发生破坏模式、完全破坏模式及最大破坏模式共四种破坏模式。最后,针对上述过程编制C++程序予以实现,并将其应用到平面桁架、平面刚架及空间网壳结构的分析中。算例分析表明,结构构形易损性分析能够有效反应结构存在的薄弱部位,同时能够识别结构损伤与失效后果具有不成比例的破坏模式,为采取合理措施降低结构内在易损性提供理论依据。; 刘文政叶继红; 关键词：杆系结构

基于遗传-模拟退火算法的单层球面网壳结构破坏模式优化被引量：8: 2013年; 将遗传算法和模拟退火算法相结合,以遗传算法作为基础,将模拟退火机制融入其中,提出遗传-模拟退火算法(GASA)。通过三个经典函数最小值求解,表明混合算法在优化行为、优化效率及稳定性方面均具有明显优势。以构件截面为优化变量,应用构形易损性理论,以结构集簇过程中自由簇构形度Q标准差最小为优化目标,建立单层球面网壳结构倒塌破坏模式优化模型。以一个原型跨度75 m、相似比1∶10的单层球壳振动台试验模型为例,采用GASA算法对此试验模型进行倒塌模式优化分析,通过优化前后自由簇构形度变化规律和加速度时程分析结果的对比,表明提出的优化方法及优化模型能够实现单层球面网壳在地震作用下的倒塌模式从无征兆的动力失稳破坏转化为承载力强度破坏。; 刘文政叶继红; 关键词：单层球壳

单层球壳结构倒塌模式的拓扑优化: 基于杆系结构的构形易损性理论,将结构集簇过程中自由簇构形度标准差作为约束条件,建立了单层球壳结构倒塌模式的拓扑优化模型.该模型以结构重量最轻为优化目标,以杆件截面尺寸、矢跨比及径向分割数为优化变量,并同时考虑了杆件长细比...; 刘文政叶继红; 关键词：拓扑优化; 文献传递

基于构形度的强震下单层球壳结构倒塌模式优化研究被引量：2: 2014年; 基于杆系结构构形易损性理论,以构形度标准差最小为目标函数,以构件截面尺寸为优化变量,并考虑长细比、挠度、杆件强度及稳定约束条件,建立了单层球壳结构构形度优化模型。将遗传算法和模拟退火算法作为子算法,基于混合策略构造出遗传-模拟退火算法(GASA),并采用自适应策略降低算法对优化参数的依赖性。以跨度70m的单层球壳结构为例,通过凝聚过程分析识别结构存在的构形度不均匀区域。采用GASA算法对该区域的杆件截面进行构形度优化。通过对优化后结构凝聚过程分析和地震动力时程分析,表明优化模型和优化算法可以有效的解决优化变量繁多的大型单层球壳结构地震作用下倒塌模式的优化问题。; 刘文政叶继红; 关键词：单层球壳自适应策略

大型单层球面网壳破坏模式优化分析: 以结构重量最轻为优化目标，以杆件截面为优化变量，以构形度、杆件长细比、最大挠度、杆件强度及稳定性为约束条件建立单层网壳结构破坏模式优化模型；针对遗传算法和模拟退火算法各自的优缺点，将遗传算法和模拟退火算法相结合，以遗传算...; 刘文政叶继红; 关键词：单层球面网壳

单层球壳结构强震下倒塌模式的构件截面优化被引量：2: 2014年; 以结构杆件重量最轻为优化目标,以杆件截面尺寸为优化变量,建立单层球壳结构倒塌模式优化模型。优化模型考虑长细比、挠度、杆件强度及稳定约束条件,保证优化后结构满足规范和规程要求,同时将构形度也作为约束条件,保证优化后结构在强震下呈现理想的、有征兆的强度破坏特征。针对遗传算法(GA)和模拟退火算法(SA)各自的优缺点,以遗传算法作为主体流程,将模拟退火算法的优化机制融入其中,建立遗传-模拟退火算法(GASA)。采用C++语言编写GASA计算程序,与APDL语言编写的有限元分析命令流相结合,得到GASA-ANSYS优化程序。采用该程序对跨度为70m的K6型单层球壳结构进行优化。通过对优化后结构进行构形易损性分析和地震动力时程分析,表明所提出的优化模型及优化程序能够解决大型单层球壳结构地震作用下倒塌模式的截面优化问题。; 刘文政叶继红; 关键词：结构动力学单层球壳截面优化

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刘文政