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自由曲面单层网壳结构形态创构方法研究 被引量：13
1
作者 崔昌禹 王有宝 +1 位作者 姜宝石 崔国勇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期57-63,共7页
根据应变能与节点坐标之间的关系,建立了创构自由曲面网壳结构形态的方法。该方法利用应变能的性质通过节点坐标的移动,逐步减少结构应变能,最终得到结构应变能最小的合理结构形态。所得到的结构不仅具有形状自由、灵活的特点,而且具有... 根据应变能与节点坐标之间的关系,建立了创构自由曲面网壳结构形态的方法。该方法利用应变能的性质通过节点坐标的移动,逐步减少结构应变能,最终得到结构应变能最小的合理结构形态。所得到的结构不仅具有形状自由、灵活的特点,而且具有足够的刚度和极限承载力,同时与常规单层网壳结构相比很少受初始节点偏差的影响。最终的结构形状,与初始形状、空间条件等密切相关,在方案设计阶段利用该方法可以得出与不同初始条件相应的多种合理形状,也可以对建筑师所确定的形状进行修正,提高力学性能的合理性。 展开更多
关键词 网壳结构 结构形态创构 非线性方法 结构优化
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结构创新设计题所引发的结构形态创构新问题 被引量：1
2
作者 彭细荣 黎永索 《力学与实践》 北大核心 2017年第4期395-399,共5页
以一结构创新设计大赛为例,从结构形态创构的视角,分析应用结构形态创构技术进行结构创新设计时的表达及求解可能.发现即使针对简化版的工程设计问题,仍包含了许多目前结构形态创构技术所解决不了的新问题.通过加入人工决策信息简化设... 以一结构创新设计大赛为例,从结构形态创构的视角,分析应用结构形态创构技术进行结构创新设计时的表达及求解可能.发现即使针对简化版的工程设计问题,仍包含了许多目前结构形态创构技术所解决不了的新问题.通过加入人工决策信息简化设计空间,应用结构形态创构中的连续体结构拓扑优化方法对结构创新设计进行了初步探索,归纳提出了若干具有理论及应用价值的结构形态创构新问题. 展开更多
关键词 结构创新设计 结构形态创构 结构拓扑优化 新问题
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杆系结构形态创构方法在平面框架结构中的应用研究 被引量：1
3
作者 姜宝石 崔昌禹 朱国靖 《结构工程师》 北大核心 2017年第3期58-66,共9页
通过合理添加支撑构件修正框架结构形态,具有重要的工程应用价值。基于以往研究成果,针对框架结构进行形态创构方法的应用研究,通过灵活使用节点移动和单元增减操作对框架结构形态修正,对不同荷载、不同初始形态下的框架结构合理形态进... 通过合理添加支撑构件修正框架结构形态,具有重要的工程应用价值。基于以往研究成果,针对框架结构进行形态创构方法的应用研究,通过灵活使用节点移动和单元增减操作对框架结构形态修正,对不同荷载、不同初始形态下的框架结构合理形态进行探讨。结果表明,杆系结构形态创构方法可有效提高结构承载效率,使框架结构的主要内力从弯矩逐步转化为轴力。该方法为框架结构的形态设计提供了一种新的设计思路。 展开更多
关键词 框架结构 应变能 应变能敏感度 结构形态创构
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基于B样条的自由曲面结构形态创构方法研究 被引量：10
4
作者 崔昌禹 崔国勇 +1 位作者 涂桂刚 迟晓彤 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期164-172,共9页
在B样条曲面上设定关键点并引入参考平面,利用所设定的关键点形成B样条曲面与参考平面上参数化B样条曲线确定的内外边界,采用Delaunay网格划分技术进行三角划分,生成能够适应复杂边界的自由曲面初始结构。利用关键点坐标的变化与自由曲... 在B样条曲面上设定关键点并引入参考平面,利用所设定的关键点形成B样条曲面与参考平面上参数化B样条曲线确定的内外边界,采用Delaunay网格划分技术进行三角划分,生成能够适应复杂边界的自由曲面初始结构。利用关键点坐标的变化与自由曲面应变能的关系,推导了应变能对关键点的敏感度,建立了结构应变能最小化的自由曲面结构形态创构的方法,解决了以节点为优化变量计算效率低且优化后曲面不光滑需要二次加工的问题。研究结果表明,所提出的方法可以解决在实际工程应用中具有复杂边界的自由曲面形态创构问题,可以创构出自由、灵活的多种合理自由曲面结构,由此获得的曲面结构具有刚度大、承载力高,同时最大限度地抑制了弯矩的产生,且具有初始缺陷对结构受力性能影响减小的特点。 展开更多
关键词 自由曲面 结构形态创构 B样条函数 结构优化 非线性方法
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自由曲面结构形态创建的NURBS-GM方法 被引量：18
5
作者 李欣 武岳 崔昌禹 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期60-66,共7页
自由曲面结构以其卓越的建筑表现力成为当今空间结构发展的趋势之一,并在越来越多的实际工程中得到应用。与传统的空间结构相比,自由曲面空间结构设计的难点在于如何处理好新颖建筑造型与结构合理受力性能之间的关系。近年来,结构形态... 自由曲面结构以其卓越的建筑表现力成为当今空间结构发展的趋势之一,并在越来越多的实际工程中得到应用。与传统的空间结构相比,自由曲面空间结构设计的难点在于如何处理好新颖建筑造型与结构合理受力性能之间的关系。近年来,结构形态学的发展,特别是结构形态创构理论的提出,为解决自由曲面结构的形态设计问题提供了有效途径。借鉴结构形态创构的思想,将非均匀有理B样条(NURBS)曲面造型技术与寻求结构应变能最小的梯度算法相结合,提出一种适合于NURBS自由曲面结构特点的形态创构方法——NURBS-GM法。该方法的特点是,通过调整NURBS曲面的控制点坐标和权因子来获得整体应变能最小的曲面形状,从而改进了以往以直角坐标为调整变量的结构形态创构方法的计算效率。最后,通过若干算例证明本文方法的有效性。 展开更多
关键词 非均匀有理B样条 自由曲面 结构应变能 结构形态创构 NURBS—GM法
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多功能结构拓扑形态优化数值方法 被引量：4
6
作者 姜宝石 崔昌禹 崔国勇 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期819-824,830,共7页
对建筑结构设计的多功能要求,以平面问题为研究对象,对改进进化论方法进行了功能上的改进,增强了方法对复杂空间条件的适应性,提高了计算效率和所生成结构体的质量。针对建筑对空间的限制,将方法的允许空间拓展为自由边界允许空间,并引... 对建筑结构设计的多功能要求,以平面问题为研究对象,对改进进化论方法进行了功能上的改进,增强了方法对复杂空间条件的适应性,提高了计算效率和所生成结构体的质量。针对建筑对空间的限制,将方法的允许空间拓展为自由边界允许空间,并引进临时允许空间的概念;针对结构功能需求,研究了能够适应支座改变、荷载组合等多工况情况的合理结构形态创构方法;考虑到材料的受力特性,研究了相应(如指定构件纯受压或纯受拉)的结构拓扑形态优化方法。文中还通过算例分析了方法的特点,探讨了方法所得到结构形态的一些力学特性。该方法所得结构为以均匀拉压应力形式来抵抗荷载,其形式可为结构概念设计提供参考。 展开更多
关键词 结构形态创构 形状优化 拓扑优化 改进进化论方法
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