本发明公开了一种三角挂篮的优化设计方法,包括如下步骤:1)以用钢量衡量三角挂篮的制造成本,构建三角挂篮的成本模型:2)以三角挂篮结构安全为条件,构建三角挂篮的安全约束条件;3)以三角挂篮用钢量最少为目标,采用遗传算法进行优化求解,得到三角挂篮的设计尺寸参数并拟定各构件的尺寸。本发明的三角挂篮的优化设计方法,以三角挂篮用钢量来衡量其制造成本,并结合三角挂篮结构安全的安全约束条件,利用遗传算法对三角挂篮用钢量进行优化求解,进而得到三角挂篮经济性最优时的各构件设计尺寸参数,既满足了结构安全性,又满足了结构经济性,具有普遍性和泛用性更好的优点,且能够满足超宽、超大承载力挂篮的设计要求。
1.一种三角挂篮的优化设计方法,其特征在于:包括如下步骤:1)以用钢量衡量三角挂篮的制造成本,构建三角挂篮的成本模型:2)以三角挂篮结构安全为条件,构建三角挂篮的安全约束条件;3)以三角挂篮用钢量最少为目标,采用遗传算法进行优化求解,得到三角挂篮的设计尺寸参数并拟定各构件的尺寸;三角挂篮的成本模型为:其中,Sc为三角挂篮的用钢量;n为三角挂篮主桁架的榀数;ρ为所用钢材的密度;H为主桁立柱的高度;Ac为主桁立柱的横截面积;l为主纵梁与斜拉带的交点和主纵梁与主桁立柱的交点之间的间距;Ar为斜拉带的横截面积;Lg为主纵梁的长度;Ag为主纵梁的横截面积;Hs为前吊带的长度;As为所有前吊带的横截面积之和;所述安全约束条件为:Nc≤Pcr其中,σ为三角挂篮各构件的最大应力;σc为主桁立柱的应力值;Nc为主桁立柱的轴向力;σr为斜拉带的应力值;Nr为斜拉带的轴向力;σg为主纵梁的应力值;Ng为主纵梁的轴向力;Mg为主纵梁的弯矩;Wg为主纵梁抗弯截面系数;f为钢材抗拉、抗压、抗弯强度设计值;Pcr为立柱的欧拉临界力;σs为前吊带的应力值;Ns为所有前吊带的总轴向力;σ0为前吊带允许的最大应力值;Δ为三角挂篮的总形变;Δt为主桁架的变形量;E为三角挂篮所用钢材的杨氏模量;Δ0为三角挂篮允许的最大形变。
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