Ляхович Л.С.

УДК 624.042.2

ЛЯХОВИЧ ЛЕОНИД СЕМЕНОВИЧ, докт. техн. наук, профессор,

lls@tsuab.ru, lsl@sibmail.com

ТУХФАТУЛЛИН БОРИС АХАТОВИЧ, канд. техн. наук, доцент,

bat9203@gmail.com

ПУТЕЕВА ЛАРИСА ЕВГЕНЬЕВНА, канд. техн. наук,

ple@sibmail.com

ГРИГОРЬЕВ АНТОН ИГОРЕВИЧ, аспирант,

mag917@mail.ru

Томский государственный архитектурно-строительный университет,

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ В ЗАДАЧАХ УСИЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ

В статье обсуждается проблема использования методов оптимизации при усилении конструкций; при этом параметры усиливаемой системы переводятся в ограничения, а в число варьируемых включаются параметры усиления. Для решения поставленной задачи используются критерии, позволяющие оценивать близость решения по усилению полок стержня двутаврового сечения дополнительными полосами переменной ширины при ограничениях на величину критической силы или первой собственной частоты колебаний. Приведены примеры, подтверждающие возможность комплексного использования методов оптимизации и сформулированных ранее критериев в задачах усиления стержней двутаврового сечения при наложенных ограничениях. Показано, что оптимальное решение может служить основой для формирования конструктивно приемлемых решений.

Ключевые слова: оптимизация; системы минимальной материалоемкости; усиление конструкций; устойчивость; частота собственных колебаний; формы потери устойчивости; формы собственных колебаний; напряжения; изгиб; функция цели; ограничения.

Библиографический список

  1. Баничук, Н.В. Современные проблемы оптимизации конструкций / Н.В. Баничук // Изв. АН СССР. Механика твердого тела. – 1982. – № 2. – С. 110–124.
  2. Ляхович, Л.С. Особые свойства оптимальных систем и основные направления их реализации в методах расчета сооружений / Л.С. Ляхович. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2009. – 372 с.
  3. Ляхович, Л.С. Критерий минимальной материалоемкости при усилении стержней двутаврового поперечного сечения и ограничениях на величину критической силы или первой собственной частоты / Л.С. Ляхович, А.П. Малиновский // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2015. – № 5. – С. 41–50.
  4. Ляхович, Л.С. Некоторые вопросы оптимального проектирования строительных конструкций / Л.С. Ляхович, А.В. Перельмутер // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. – 2014. – V. 10. – Is. 2. – P. 14–23.
  5. Perelmuter, A. Some questions on optimal structural design of building structures / A. Perelmuter, L. Lyakhovich // Aktualne problemy konstrucsji metalowych. – Gdansk : Politechika Gdanska, 2014. – P. 178–181.
  6. Оптимизация механических систем : указатель отечественной и зарубежной литературы за 1970–1980 годы: в 2 кн. – Львов : Академия наук Украинской ССР, Львовская научная библиотека им. В. Стефаника, Институт прикладных проблем механики и математики, 1986. – Кн. 1. – 332 с.; Кн. 2. – 471 с.

______________________________

LEONID S. LYAKHOVICH, DSc, Professor,

lls@tsuab.ru, lsl@sibmail.com

BORIS A. TUKHFATULLIN, PhD, A/Professor,

bat9203@gmail.com

LARISA E. PUTEEVA, PhD,

ple@sibmail.com

ANTON I. GRIGORIEV, Research Assistant,

mag917@mail.ru

Tomsk University of Architecture and Building,

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk, Russia

OPTIMIZATION METHODS IN STRUCTURE STRENGTHENING

The paper presents the problem of optimization methods used for structural strengthening. The parameters of structure to be strengthen are converted into restrictions, while variable parameters include strengthening ones. Criteria are suggested in this work allow the minimum materials consumption of the H-beam strengthening under the restrictions of the critical load or the first eigenfrequency. The examples of a complex use of optimizing methods and criteria are given in this paper.

Keywords: optimization; minimum materials consumption; structural strengthe­ning; stability; buckling mode, eigenfrequency; stress; flexure; objective function; constraints.

References

  1. Banichuk N.V. Sovremennye problemy optimizatsii konstruktsii [Modern problems of structural optimization]. Rigid Body Mechanics. 1982. No 2. Pp. 110–124. (rus)
  2. Lyakhovich L.S. Osobye svoistva optimal'nykh sistem i osnovnye napravleniya ikh realizatsii v metodakh rascheta sooruzhenii : monografiya [Optimum system properties and main trends of their implementation in design technique. Monograph]. Tomsk : TSUAB Publ., 2009. 372 p. (rus)
  3. Lyakhovich L.S. Kriterii minimal'noi materialoemkosti pri usilenii sterzhnei dvutavrovogo poperechnogo secheniya i ogranicheniyakh na velichinu kriticheskoi sily ili pervoi sobstvennoi chastoty [Minimum materials consumption at rebar H-shaped section strengthening and critical load and first eigenfrequency restrictions]. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2015. No 5. Pp. 41–50. (rus)
  4. Lyakhovich L.S. Nekotorye voprosy optimal'nogo proektirovaniya stroitel'nykh konstruktsii [Some questions of optimal structural design]. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2014. V. 10, No. 2, Pp. 14–23. (rus)
  5. Perelmuter, A. Some questions on optimal structural design of building structures. Aktualne problemy konstrucsji metalowych. Gdansk: Politechika Gdanska, 2014. Pp. 178–181.
  6. Optimizatsiya mekhanicheskikh sistem: ukazatel' otechestvennoi i zarubezhnoi literatury za 1970–1980 gody, v dvukh knigakh [Optimization of mechanical systems: Russian and foreign literature index for 1970-198 in two books]. L'vov : Akademija nauk Ukrainskoj SSR, L'vovskaja nauchnaja biblioteka im. V. Stefanika, institut prikladnyh problem mehaniki i matematiki, 1986. Book 1, 332 p.; Book 2, 471 p. (rus)

Статья | (441 Кб)