Оптимизация стальных конструкций с использованием САПР
Аннотация
Проведены исследования по возможности использования вычислительного алгоритма для синтеза проектных решений стальных конструкций. Показано влияние пролета фермы и действующей нагрузки на оптимальную высоту и минимальную массу фермы. Получены графики, иллюстрирующие изменение массы и стоимости конструкции. Определена зависимость стоимости конструкции от класса стали и типа сечения. Разработанный алгоритм формирует информационную технологию автоматизированного проектирования поддержки поиска проектных решений при проектировании стальных конструкций промышленных сооружений и интегрирован как подсистема автоматизированного проектирования.
Об авторе
Андрей Александрович Василькин
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
Россия
Россия
Список литературы
1. Геммерлинг, Г.А. Подсистема оптимизации конструкций в САПР / Г.А. Геммерлинг // Система автоматизированного проектирования стальных строительных конструкций. - М. : Стройиздат, 1987. - 216 с.
2. Турчак, Л.И. Основы численных методов / Л.И. Турчак. - М. : Наука, 1987. - С. 169-204.
3. Кирсанов, М.Н. Статический расчет и анализ пространственной стержневой системы / М.Н. Кирсанов // Инженерно-строительный журнал. - 2011. - № 6. - С. 26-34.
4. Барановская, Л.В. Использование метода проекций градиента при оптимальном проектировании металлоконструкций тяжелых козловых кранов / Л.В. Барановская // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2010. - № 1. - Т. 1. - С. 24-27.
5. Кирсанов, М.Н. Генетический алгоритм оптимизации стержневых систем / М.Н. Кирсанов // Строительная механика и расчет сооружений. - 2010. - № 2. - С. 60-63.
6. Гладков, В.А. Генетические алгоритмы / В.А. Гладков, В.В. Курейчик, В.М. Курейчик. - М. : Физматлит, 2006. - 320 с.
7. Rajeev, S. Genetic algorithms-based methodologies for design optimization of trusses / S. Rajeev, C. Krishnamoorthy // J. Struct Eng. - 1997. - 123. - 350-9.
8. A bi-level hierarchical method for shape and member sizing optimization of steel truss structures / F. Flager, A. Adya, J. Haymaker, M. Fischer // Computers and Structures. - 2014. - 131. - Р. 1-11.
9. Туснин, А.Р. Конечный элемент для численного расчета конструкций из тонкостенных стержней открытого профиля / А.Р. Туснин // Металлические конструкции. - 2009. -№ 1. - Т. 15. - С. 73-78.
10. Поиск рациональной геометрической схемы пространственной металлической конструкции покрытия большепролетного спортивного сооружения / М.Р. Гарифуллин, С.А. Семенов, С.В. Беляева, И.А. Порываев, М.Н. Сафиуллин, А.А. Семенов // Строительство уникальных зданий и сооружений. - 2014. - № 2 (17). - С. 107-124.
11. Лебедь, Е.В. Компьютерное моделирование точности возведения двухпоясных металлических куполов / Е.В. Лебедь // Промышленное и гражданское строительство. - 2013. -№ 12. - С. 89-92.
12. Гинзбург, А.В. Постановка задачи оптимального проектировании стальных конструкций / А.В. Гинзбург, А.А. Василькин // Вестник МГСУ. - 2014. - № 6. - С. 52-62.
13. Василькин, А.А. Автоматизированное решение задачи определения оптимальной высоты стальной фермы по критерию минимума массы при вариации высоты фермы / А.А. Василькин, С.В. Щербина // Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании : сб. материалов Международной конференции (12-13 ноября 2014 г. Москва) / М-во образования и науки Рос. Федерации, Моск. гос. строит. ун-т. - М. : МГСУ, 2015.
14. Василькин, А.А. Построение системы автоматизированного проектирования при оптимизации стальных стропильных ферм / А.А. Василькин, С.В. Щербина // Вестник МГСУ. -2015. - №. 2. - С. 21-37.
15. Wu, C.Y. Truss structure optimization using adaptive multi-population differential evolution / C.Y. Wu, C.Y. Tseng // Structural and Multidisciplinary Optimization. - 2010. - V. 42. - Р. 351-369.
16. Balling, R. Multiple optimum size/shape/topology designs for skeletal structures using a genetic algorithm / R. Balling, R. Briggs, K. Gillman // Journal of Structural Engineering. - ASCE. -2006. - V. 132. - P. 1158-1165.
17. Su, R. Truss topology optimization using genetic algorithm with individual identification technique / R. Su, L. Gui, Z. Fan // Proceedings of the World Congress on Engineering. July 1-3, London, U.K. - 2009. - V. 2. - Р. 45-56.
18. Электронный каталог прайс-лист : база данных содержит сведения о видах номенклатуры и стоимости. - Режим доступа : http://www.agrupp.com/pricelist/
19. Синельников, А.С. Прочность просечно-растяжного профиля: испытания и математическое моделирование / А.С. Синельников, А.В. Орлова // Вестник МГСУ. - 2013. - № 12. - С. 41-54.
20. Гордеева, А.О. Расчетная конечно-элементная модель холодногнутого перфорированного тонкостенного стержня в программно-вычислительном комплексе SCAD OFFICE / А.О. Гордеева, Н.И. Ватин // Инженерно-строительный журнал. - 2011. - № 3. - С. 36-46.
21. Ватин, Н.И. Моделирование работы тонкостенной стальной стойки в СКАД и оптимизация расчета по Еврокоду / Н.И. Ватин, Д.С. Шатов, Д.Н. Смазнов // Материалы Международной научно-практической конференции. СПбГПУ. - 2009. - С. 212-213.
22. Туснин, А.Р. Вычислительная система «Сталькон» для расчета и проектирования стержневых конструкций из тонкостенных стержней открытого профиля / А.Р. Туснин, О.А. Туснина // Промышленное и гражданское строительство. - 2012. - № 8. - С. 62-64.
23. Туснин, А.Р. Автоматизация расчетов несущей способности элементов стальных конструкций / А.Р. Туснин // Промышленное и гражданское строительство. - 2010. - № 10. - С. 22-23.
Рецензия
Для цитирования:
Василькин А.А. Оптимизация стальных конструкций с использованием САПР. Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2016;(1):116-124.
For citation:
Vasilkin A.A. Optimization of Steel Structures Using Cad-Systems. Vestnik of Tomsk state university of architecture and building. 2016;(1):116-124. (In Russ.)
Просмотров:
623
Послать статью по эл. почте 