《超大跨巨型格線結構最佳化選型及性能研究》是依託哈爾濱工業大學，由張瑀擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：超大跨巨型格線結構最佳化選型及性能研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張瑀
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對超大跨巨型格線結構的若干關鍵技術問題，利用結構試驗技術、有限元分析技術和人工智慧技術相結合，從四方面內容開展研究：1、基於結構形態學，確定最佳化準則、最佳化目標和一系列的結構最佳化參數，建立超大跨巨型格線結構的最佳化選型方法；2、基於結構試驗和有限元數值模擬，建立超大跨巨型格線結構的精細化有限元模型，考慮局部桁架桿件屈曲與結構整體失穩的耦合作用，分析結構穩定性，建立超大跨巨型結構的多狀態全過程的分析方法；3、基於細胞自動機和數據挖掘技術，預測結構的失效模式和破壞荷載，揭示超大跨巨型格線結構的失效機理。4、建立超大跨巨型格線結構失效判定準則。研究成果對超大跨結構的發展奠定良好的理論與套用基礎。
結題摘要
隨著科技水平的不斷提升以及物質文化等方面的需要，人們對於功能多樣的大跨建築的需求日益強烈。工程師們也一直在不斷努力地探索新型結構體系，爭取在提高建築的跨越能力方面取得更大的突破。本項目以超大跨巨型格線結構為研究對象，著重研究了800m跨度下的球面巨型格線結構，通過有限元分析軟體對結構進行靜力、動力及穩定性分析，得到了合理的結構形式，得到結構的靜、動力性能及穩定承載力等。並從能量角度確定了結構的失效判定準則，初步探索了在動力何在作用下失效模式和失效荷載預測的新方法。通過本項目的開展，主要取得了以下研究成果： （1）實現了超大跨球面巨型格線結構的參數化建模，對結構進行靜力、動力分析，得到了800m跨度下合理的結構方案。 （2）在最佳化選型的基礎上，對較優結構形式進行結構穩定性研究，得到結構的穩定承載力。最佳化選型得到的結構彈性和彈塑性穩定承載力均滿足規範要求，穩定性良好。 （3）套用模糊綜合判別法和基於指數應變能密度的失效準則研究了結構的失效模式，並區分了結構的失效與失穩。 （4）創建了基於人工智慧技術的結構失效模式與失效荷載預測方法，該方法具有一定的實用性，可以節省大量計算時間及計算機存儲空間。 項目成果在國內外學術期刊及學術會議上發表6篇論文，其中SCI收錄2篇，EI收錄1篇；培養博士研究生1名，碩士研究生12名。以上研究成果將為超大跨巨型格線結構的設計研究提供有力支持。
