《地下結構最最佳化方法》是2020年同濟大學出版社出版的圖書,作者是湯永淨 。
基本介紹
- 書名:地下結構最最佳化方法
- 作者:湯永淨
- 出版社:同濟大學出版社
- 出版時間:2020年
- 開本:16 開
- ISBN:9787560888095
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書闡述了各類地下結構從施工開始的全壽命過程中的主要施工方法及使用性能;陳述傳統最佳化方法和智慧型最佳化方法的基本原理;簡要說明數值模擬和MATLAB工具箱的最佳化最佳化功能;重點描述如何科學合理地利用最佳化方法解決地下結構中的最佳化問題,詳細說明設定不同目標下的數學模型建立過程中的難點及關鍵點,針對不同最佳化問題選用合理的最佳化方法,以及對最佳化結果的合理評價。本書將融入作者在教學和科研中長期積累的經驗和工程案例。
本書適用於地下結構或相關專業的研究生,以及工程設計單位的工程設計人員。
圖書目錄
前言
第1章 結構最佳化設計的基本概念
1.1 結構設計和結構最佳化設計
1.2 結構最佳化設計的數學表達式
1.3 實際工程最最佳化的步驟
1.3.1 建立實際問題的數學模型
1.3.2 求解前的準備與分析
1.3.3 在計算機上求解問題的某些實用指南
1.3.4 計算結果的分析和評價
1.4 地上結構最佳化與地下結構最佳化的聯繫與區別
1.5 地下埋管結構最佳化設計例題
第2章 地下結構的主要類型
2.1 地下連續牆
2.1.1 概述
2.1.2 荷載結構法(經典法)
2.1.3 修正的荷載結構法
2.1.4 豎向彈性地基梁的數值解法
2.1.5 連續介質的有限單元法
2.2 盾構法隧道設計
2.2.1 概述
2.2.2 圓形隧道的荷載
2.2.3 管片計算
2.2.4 管片防水
2.3 礦山法隧道設計
2.3.1 圍岩壓力與支護結構計算
2.3.2 隧道支護的地層-結構計算
2.3.3 隧道支護的荷載-結構計算
第3章 傳統最佳化方法
3.1 無約束非線性最最佳化方法
3.1.1 無約束問題的下降算法與線性搜尋
3.1.2 最速下降法
3.1.3 牛頓法及其改進算法
3.1.4 擬牛頓法
3.1.5 共軛梯度法
3.2 約束非線性最最佳化方法
3.2.1 約束最最佳化問題的基本概念
3.2.2 最最佳化條件
3.2.3 拉格朗日乘子法
3.2.4 罰函式法
第4章 智慧型最佳化方法在地下結構最佳化中的套用
4.1 神經網路法
4.1.1 神經網路的基本原理
4.1.2 BP神經網路
4.1.3 Hopfield聯想記憶神經網路
4.1.4 結構最佳化問題:神經網路模型
4.2 遺傳算法
4.2.1 遺傳算法概述
4.2.2 遺傳算法的實現技術
4.3 模擬退火法
4.3.1 退火算法理論概述
4.3.2 退火算法研究進展
4.3.3 退火算法的特點
4.4 混合退火算法
4.4.1 基本退火算法
4.4.2 改進的遺傳退火算法
4.4.3 基於學習機制的退火併行遺傳算法
4.5 例題
第5章 數值模擬方法在地下結構最佳化中的套用
5.1 ANSYS數值模擬軟體最佳化模組
5.1.1 ANSYS最佳化設計基本概念
5.1.2 ANSYS最佳化設計步驟
5.1.3 ANSYS基本最佳化方法和工具
5.1.4 基於ANSYS的工程最佳化實例一
5.1.5 基於ANSYS的工程最佳化實例二
5.1.6 ANSYS最佳化方法總結
5.2 ABAQUS數值模擬軟體最佳化模組
5.2.1 ABAQUS結構最佳化介紹
5.2.2 ABAQUS最佳化設計流程
5.2.3 基於ABAQUS隧道結構形式拓撲最佳化實例
5.2.4 小結
5.3 MATLAB與數值模擬方法的結合
5.3.1 工程問題數學模型抽象化
5.3.2 構造最佳化函式
5.3.3 構造非線性約束函式
5.3.4 構造目標函式
5.3.5 最佳化結果輸出
5.3.6 小結
第6章 工程綜合套用案例
6.1 案例l——基於遺傳算法的隧道結構最佳化設計
6.1.1 工程背景
6.1.2 研究綜述
6.1.3 拱頂沉降
6.1.4 目標函式及求解
6.1.5 結論展望
6.2 案例2——基於隧道襯砌費用的最佳化設計
6.2.1 工程背景
6.2.2 材料計算參數的選取
6.2.3 基於ANSYS的偏壓連拱隧道襯砌最佳化
6.2.4 MATLAB聯合ANSYS最佳化襯砌結構
6.2.5 功能函式求解
6.2.6 基於安全係數的結構最佳化設計
6.2.7 基於可靠度分析的結構最佳化設計
6.2.8 結論
6.3 案例3——基於捷運車站材料費用的最佳化設計
6.3.1 工程概況
6.3.2 最佳化目標
6.3.3 結構計算
6.3.4 約束條件
6.3.5 Excel最佳化求解
6.3.6 MATLAB非線性最佳化求解
6.3.7 遺傳算法求解
6.4 案例4——基於隧道斷面幾何參數及二次襯砌的最佳化設計
6.4.1 工程背景
6.4.2 隧道內輪廓斷面參數最佳化
6.4.3 二次襯砌最佳化
6.4.4 研究成果匯總
附錄A
附錄B
附錄C
參考文獻