Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Екатеринбург: УГТУ, 2001. — 176 с.
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Ольков Я.И. Целью исследования является изучение вопросов, связанных с разработкой нового конструктивного решения (БПС). а также разработка методов расчета и проектирования указанных конструкций балок. Это позволит обеспечить более широкое и эффективное внедрение их в строительную практику и, следовательно, отвечает решению задач по экономии материалов и трудовых ресурсов. Разработка алгоритма и прикладных программ по оптимальному проектированию балок с перфорированными стенками основывается на использовании методов и алгоритмов оптимизации. Научная новизна. Получены следующие новые результаты:
- Построена новая математическая модель оптимального проектирования балок с перфорированными стенками, включающая функции цели, конструктивные и расчетные ограничения.
- Получены общие формулы для проверки местной устойчивости стенок БПС с разными конфигурациями реза.
- Разработаны алгоритмы и программы решения оптимизационной задачи по методу сканирования на равномерной сетке в сочетании с направленным дискретным перебором параметров. На основе исследования математической модели разработан общий подход к решению задачи оптимизации параметров БПС, заключающийся в ее разделении на ряд подзадач значительно меньшей размерности и отсечении «непригодных» множеств путём их поиска и исключения от дальнейшего перебора.
- Разработана ППП и методология реального проектирования балок с перфорированными стенками при подключении к САПР других расчетных комплексов по статическому и динамическому расчету. Программы подбора сечений и расчетных ограничений, разработанные автором, включены в САПР для оптимизации и расчета.
- Получены новые конструктивные решения БПС.
- Разработаны схемы и параметры линий реза исходных прокатных двутавров, обеспечивающие получение балок минимальной массы.
- Получены результаты экспериментальных исследований действительной работы стенок БПС;
- Даны рекомендации по проектированию и расчету БПС. Практическая ценность заключается в следующем:
-разработанные оптимизационные модели и алгоритмы реализованы в виде отдельных программ, что позволяет в 10-20 раз сократить время проектирования при обеспечении высокой надежности и экономии металла на 8-19 %;
-разработанная методика является развитием теории расчета и оптимизации БПС, а составлены прикладных программ позволило решить ряд реальных задач оптимального проектирования и получить экономию стали при снижении стоимости конструкций
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Ольков Я.И. Целью исследования является изучение вопросов, связанных с разработкой нового конструктивного решения (БПС). а также разработка методов расчета и проектирования указанных конструкций балок. Это позволит обеспечить более широкое и эффективное внедрение их в строительную практику и, следовательно, отвечает решению задач по экономии материалов и трудовых ресурсов. Разработка алгоритма и прикладных программ по оптимальному проектированию балок с перфорированными стенками основывается на использовании методов и алгоритмов оптимизации. Научная новизна. Получены следующие новые результаты:
- Построена новая математическая модель оптимального проектирования балок с перфорированными стенками, включающая функции цели, конструктивные и расчетные ограничения.
- Получены общие формулы для проверки местной устойчивости стенок БПС с разными конфигурациями реза.
- Разработаны алгоритмы и программы решения оптимизационной задачи по методу сканирования на равномерной сетке в сочетании с направленным дискретным перебором параметров. На основе исследования математической модели разработан общий подход к решению задачи оптимизации параметров БПС, заключающийся в ее разделении на ряд подзадач значительно меньшей размерности и отсечении «непригодных» множеств путём их поиска и исключения от дальнейшего перебора.
- Разработана ППП и методология реального проектирования балок с перфорированными стенками при подключении к САПР других расчетных комплексов по статическому и динамическому расчету. Программы подбора сечений и расчетных ограничений, разработанные автором, включены в САПР для оптимизации и расчета.
- Получены новые конструктивные решения БПС.
- Разработаны схемы и параметры линий реза исходных прокатных двутавров, обеспечивающие получение балок минимальной массы.
- Получены результаты экспериментальных исследований действительной работы стенок БПС;
- Даны рекомендации по проектированию и расчету БПС. Практическая ценность заключается в следующем:
-разработанные оптимизационные модели и алгоритмы реализованы в виде отдельных программ, что позволяет в 10-20 раз сократить время проектирования при обеспечении высокой надежности и экономии металла на 8-19 %;
-разработанная методика является развитием теории расчета и оптимизации БПС, а составлены прикладных программ позволило решить ряд реальных задач оптимального проектирования и получить экономию стали при снижении стоимости конструкций