崔国勇
- 作品数：11 被引量：40H指数：5
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- 相关领域：建筑科学理学更多>>
- 基于敏感度的杆系结构形态创构方法被引量：6
- 2013年
- 针对杆系结构,利用单元、节点坐标参数与结构应变能的关系,提出能够兼顾拓扑与形状的杆系结构形态创构方法。该方法基于有限元平衡方程,分别计算节点自由移动、约束移动、单元增加和单元消除等四种应变能敏感度,并利用这些敏感度与应变能变化关系生成或修正结构的拓扑形状,调整节点位置,最终得到应变能最小的合理结构形态。支座条件、空间条件等设计参数对最终结构形态的影响较大,利用该方法的此特点,可以调整设计参数得到多种合理的结构几何形状,在方案设计阶段可供设计人员参考。算例表明,该方法所得到的结构以轴力的形式传递荷载,而且能够保证刚度要求。
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- 关键词：拓扑优化
- 多功能结构拓扑形态优化数值方法被引量：3
- 2012年
- 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。
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- 关键词：拓扑优化
- 自由曲面单层网壳结构形态创构方法研究被引量：12
- 2013年
- 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。
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- 关键词：网壳结构结构优化
- 几何参数对直接焊接KK型间隙方管节点静力性能影响的研究
- KK型间隙方管节点是直接焊接方管节点中一种常见的节点形式,它由两个平面K型节点成一定角度构成。由于KK型节点优越的综合性能,使得KK型节点在工程实际中得以大量使用,但是现行规范并没有专门针对KK型节点的承载力公式。为解决...
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- 关键词：KK型节点有限元分析
- 文献传递
- 改善力学性能为目标的单层网壳结构修正方法
- 根据应变能与结点坐标之间的关系，建立了创构单层网壳结构形态的方法。该方法利用应变能的性质通过结点坐标的移动，逐步得到结构应变能最小的合理结构形态。利用该方法在进化过程中初始阶段应变能下降快的特点，对单层网壳结构进行了修正...
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- 关键词：应变能结构优化单层网壳结构力学性能
- 自由曲面混凝土结构力学特性被引量：2
- 2015年
- 为了研究自由曲面混凝土结构的力学性能,合理选取混凝土材料本构方程,利用有限元分析软件ABAQUS,建立自由曲面混凝土结构的有限元分析模型,通过与相关试验的对比验证有限元模型的正确性.研究典型自由曲面结构的内力分布特性、荷载-位移曲线与破坏模式、初始缺陷.结果表明:薄膜第一主应力在负高斯曲率区受拉较大,正高斯曲率区受拉较小;薄膜第二主应力在正高斯曲率区受压较大,负高斯曲率区受压较小;上、下表面第一主应力分布模式类似;结构在正、负高斯曲率过渡区的弯曲内力与薄膜内力比值较大,其他位置很小;荷载-位移曲线没有下降段,结构破坏模式为强度破坏;结构对初始缺陷的影响很小.对2个实际工程进行力学分析,验证了所归纳力学特性的正确性.
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- 关键词：壳体结构ABAQUS自由曲面
- 自由曲面薄壳结构的形态创构方法与试验研究
- 建筑逐步向大跨、高层方向发展，同时人们追求的建筑已不仅仅是功能空间，更是具有良好视觉效果的自由、灵活，多样的功能与精神感受、美的享受有机统一的人性化的空间。合理且具有良好视觉效果的建筑实践，需要科技的支撑，意味着结构的力...
- 崔国勇
- 关键词：力学性能有限元模拟
- 基于B样条的自由曲面结构形态创构方法研究被引量：7
- 2017年
- 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。
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- 关键词：自由曲面B样条函数结构优化
- 自由曲面混凝土壳体结构静力试验研究被引量：8
- 2014年
- 自由曲面结构不仅要具备良好的建筑表现力也要保证其受力合理性。利用自由曲面结构形态创建的非均匀有理B样条-梯度法(NURBS-GM)得到典型的凹凸自由曲面作为研究对象,制作混凝土壳体模型结构并进行静力试验研究。结果表明:弯曲应力在正负高斯曲率过渡区与支座附近较大,但整个结构主要仍以薄膜应力的形式抵抗荷载,随着荷载的增加薄膜应力分布有所变化,特别是正负高斯曲率过渡区变化较显著。上表面裂缝在正负高斯曲率过渡区出现并向支座附近发展,下表面则基本是加载点附近裂缝的连线并延伸至支座附近。整个加载过程中,裂缝出现较晚,但数量较多,最终在加载点附近发生局部强度破坏。荷载-位移曲线在弹性阶段斜率较大,并有较长的塑性发展段。采用ABAQUS有限元分析软件对试验模型进行有限元模拟并与实测数据进行对比,二者吻合较好。
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- 关键词：壳体结构自由曲面静力试验
- 结构形态创构方法的工程应用被引量：6
- 2011年
- 结构形态创构方法是一种以数值计算为基础,运用数学、力学原理来追求力学合理,形式美观的建筑结构形态的方法。主要包括以下两种方法:"改进进化论方法"是模仿自然界的进化现象,通过进行"保留、淘汰、补充"的操作使结构体逐步进化并演变成合理结构的结构形态创构方法;而"高度调整方法"是基于有限元法,通过计算应变能对曲面高度的微分,并根据应变能变化的敏感程度对曲面高度进行调整,最终得到一个结构应变能最小的合理结构形态的自由曲面结构形态创构方法。该方法简单、实用,所得到的结构不但能保证实现建筑师的设计理念,也能保证结构的力学合理性。最终方案可以采用钢筋混凝土结构来实现,也可以用钢结构来实现。文中主要介绍了这两种结构形态创构方法的特点与实际工程中的应用方法,同时结合工程实例,详细分析了所得到的结构形态的力学性能。
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- 关键词：结构优化壳体结构
