桥梁结构优化设计基础PDF电子书下载
交通运输
- 作 者：李志文等编
- 出 版 社：北京：人民交通出版社
- 出版年份：1982
- ISBN：5044·1741
- 页数：283 页
图书介绍： 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：公路技术概论下一篇：轮轴的检查与管理 《桥梁结构优化设计基础》目录 标签：桥梁 结构 基础 设计
第一章结构计算程序初步1
1-1杆件的数学描述1
1-1-1节点位置与位移表示1
目 录1
1-1-2杆件元位置与端点位移5
1-1-3杆件元几何常数计算6
1-1-4已知杆件两端节点位移，求杆件变形曲线8
1-2力的分解18
1-2-1外力作用在节点上19
1-2-2均布力作用在杆件上19
1-2-3集中力作用在杆件上23
1-3-1高斯消去法26
1-3线性方程组的求解26
1-3-2简单迭代法31
1-4 高次代数方程的数值解法42
1-4-1迭代法42
1-4-2牛顿法46
1-4-3弦截法51
1-5数值积分56
1-5-1矩形公式和梯形公式57
1-5-2辛普生公式59
1-6综合算例64
第二章最优化方法73
2-1 引言73
2-2-1一元函数的极值问题74
2-2极值理论简介74
2-2-2二元函数的极值问题78
2-2-3等高线82
2-2-4 N元函数的极值问题84
2-2-5极小、最小和函数的凸性87
2-3迭代法简介94
2-4一维无约束极小化算法96
2-4-1穷举法96
2-4-2格点法97
2-4-3平分法97
2-4-4 0.618法101
2-4-5分数法104
2-4-6一维搜索法110
2-4-7抛物线法111
2-4-8牛顿法113
2-5高维无约束极小化问题的解法116
2-5-1最速下降法116
2-5-2牛顿法122
2-5-3 DFp变尺度法124
2-5-4模式搜索法129
2-6高维有约束极小化问题的解法133
2-6-1线性规划法（LP）133
2-6-2线性约束条件下的线性逼近的方法（SLP）139
2-6-3外点法（SUMT方法之一）140
2-6-4内点法（SUMT方法之二）142
2-6-5工程优化问题与优化算法145
3-1-1杆系结构分析147
第三章桥梁结构设计计算147
3-1 有限元法的基本概念147
3-1-2连续体分析154
3-2平面杆系有限元法157
3-2-1引论157
3-2-2整体座标系与局部座标系158
3-2-3杆件元节点力和节点位移的表示160
3-2-4杆端变形与杆端力的表示164
3-2-5杆件元的刚度矩阵165
3-2-6从结构的节点位移到杆件变形的变换170
3-2-7结构刚度矩阵173
3-2-8结构刚度矩阵的生成174
3-2-9节点力的计算182
3-2-10结构刚度方程的求解185
3-2-11内力与应力188
3-3桥梁恒载计算190
3-3-1结构的计算简图190
3-3-2位移约束的处理191
3-3-3施加位移的处理194
3-3-4温度应力计算196
3-3-5按施工过程计算恒载内力196
3-4桥梁活载计算198
3-4-1影响线的生成198
3-4-2非线性规划的方法201
3-4-3动态规划的方法209
3-4-4活载算法讨论213
第四章桥梁结构最优设计216
4-1基本概念216
4-2构件的最小重量设计222
4-2-1受弯工形断面223
4-2-2受轴向压力的箱形断面224
4-2-3受弯矩、轴向力、剪力的工形断面224
4-3梁式构造物的最优设计225
4-3-1工形梁的最小重量设计的数学模型225
4-3-2工形粱的最小费用设计228
4-4平面杆系结构的最小体积设计237
4-4-1一般式237
4-4-3状态变量238
4-4-2设计变量238
4-4-4目标函数239
4-4-5 目标函数与状态变量的线性化239
4-4-6影响系数241
4-4-7平面杆系结构最小体积设计算例244
4-5最优拱轴线的设计方法250
4-5-1引言250
4-5-2最优拱轴线的数学模型252
4-5-3三次样条函数的力学背景258
4-5-4线性规划问题的最优解260
4-5-5关于最优拱轴线的调整263
4-5-6源程序框图265
4-6综合优化设计算例——肋拱桥设计计算268
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摘要：本文以“桥梁结构优化设计基础.pdf电子书版文档下载”为中心，详细阐述了桥梁结构优化设计的基本原理、方法、应用以及发展趋势。通过对该文档的深入分析，旨在为桥梁结构优化设计提供理论指导和实践参考。
1、设计原理
桥梁结构优化设计的基础是力学原理和数学方法。首先，需要了解桥梁的基本结构形式和受力特点，然后运用力学原理分析桥梁在各种载荷作用下的受力状态。此外，数学方法在桥梁结构优化设计中扮演着重要角色，如有限元分析、优化算法等，这些方法可以帮助工程师找到最优的设计方案。
在桥梁结构优化设计中，还需要考虑多种因素，如材料性能、施工条件、环境因素等。这些因素都会对桥梁结构的安全性、耐久性和经济性产生影响。因此，设计者需要综合考虑各种因素，确保桥梁结构优化设计的合理性和可行性。
此外，桥梁结构优化设计还需要遵循一定的规范和标准。这些规范和标准旨在确保桥梁结构的安全性、可靠性和耐久性。设计者需要熟悉相关规范和标准，并在设计过程中严格执行。
2、设计方法
桥梁结构优化设计的方法主要包括有限元分析、优化算法和计算机辅助设计。有限元分析是一种常用的数值方法，可以模拟桥梁在各种载荷作用下的受力状态，为优化设计提供依据。优化算法则用于寻找最优的设计方案，提高桥梁结构的性能。计算机辅助设计则可以帮助设计者快速完成设计任务，提高设计效率。
在实际应用中，桥梁结构优化设计的方法可以根据具体情况进行选择。例如，对于大型复杂桥梁，可以采用有限元分析和优化算法相结合的方法；对于小型简单桥梁，则可以采用计算机辅助设计的方法。
此外，桥梁结构优化设计的方法还可以与其他学科相结合，如材料科学、环境工程等。这种跨学科的设计方法有助于提高桥梁结构的综合性能。
3、设计应用
桥梁结构优化设计在工程实践中具有广泛的应用。例如，在桥梁设计阶段，可以通过优化设计提高桥梁结构的承载能力和耐久性；在桥梁施工阶段，可以优化施工方案，降低施工成本；在桥梁运营阶段，可以优化维护方案，延长桥梁使用寿命。
此外，桥梁结构优化设计还可以应用于桥梁加固、改造和拆除等领域。通过优化设计，可以确保桥梁在各种工况下的安全性和可靠性。
随着我国桥梁建设事业的快速发展，桥梁结构优化设计在工程实践中的应用越来越广泛。越来越多的桥梁设计者和工程师开始关注桥梁结构优化设计，并将其应用于实际工程中。
4、发展趋势
桥梁结构优化设计的发展趋势主要体现在以下几个方面：一是计算技术的进步，如高性能计算机、云计算等，为桥梁结构优化设计提供了强大的计算能力；二是优化算法的创新，如遗传算法、粒子群算法等，提高了优化设计的效率和精度；三是材料科学的突破，如新型高性能材料的应用，为桥梁结构优化设计提供了更多可能性。
此外，桥梁结构优化设计还将与人工智能、大数据等新兴技术相结合，实现智能化、自动化设计。这将有助于提高桥梁结构优化设计的质量和效率，为我国桥梁建设事业提供有力支持。
总之，桥梁结构优化设计在桥梁建设领域具有广阔的发展前景。随着相关技术的不断进步，桥梁结构优化设计将更好地服务于我国桥梁建设事业。
总结：
本文通过对“桥梁结构优化设计基础.pdf电子书版文档下载”的深入分析，详细阐述了桥梁结构优化设计的基本原理、方法、应用以及发展趋势。桥梁结构优化设计在桥梁建设领域具有重要作用，随着相关技术的不断进步，桥梁结构优化设计将更好地服务于我国桥梁建设事业。
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