提升设计模型规格化方式 (提升设计模型的软件)

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• 提升设计模型规格化方式
• 提升设计是指什么？
• [修建结构设计提升方法在屋宇结构设计中的运行]屋宇修建结构设计

提升设计模型规格化方式

提升设计模型规格化方式如下。

1、设计变量，设计变量是在设计环节中启动选用确定的各项独立参数。

2、目的函数即设计中要到达的目的。

解放的方式是对某个或某组设计变量的间接限度。

提升设计是指什么？

提升设计（Optimal Design）是近年来开展起来的一门新学科，是最提升技术和计算机计算技术在设计畛域运行的结果。

提升设计为工程设计提供了一种关键的迷信设计方法，使得在处置复杂设计疑问时，能从泛滥的设计打算中寻到尽或者完善的或最适宜的设计打算。

在设计环节中，经常须要依据产品设计的要求，正当确定各种参数，例如，重量、老本、性能、承载才干等，以到达最佳的设计目的。

这就是说，一项工程设计总是要求在必定的技术和物质条件下，取得一个技术经济目的为最佳的设计打算。

提升设计就是在这样一种思维的指点下发生和开展起来的。

目前提升设计方法在结构设计、化工系统设计、电气传动设计、制作工艺设计等各专业中都有宽泛的运行。

通常证实，在工程设计中驳回提升设计方法，不只可以减轻机械设施重量，降低资料消耗与制作老本，而且可以提高产品的品质与上班性能。

因此，提升设计已成成为现代机械设计通常和方法中的一个关键畛域，并且越来越遭到从事机械设计的迷信上班者和工程技术人员的注重。

机械提升设计是使某项机械设计在规则的各种设计限度条件下，优选设计参数，使某项或几项设计目的取得最优值。

工程设计上的“最优值”（Optimum）或“最佳值”是指在满足多种设计目的和解放条件下所取得的最令人满意、最适宜的值。

它反映了人们的用意和目的，这不同于示意事物自身规律的极值——最大值和最小值，然而在很多状况下，也可以用最大值或最小值来代表最优值。

最优值的概念是相对的，随着迷信技术的开展及设计条件的变化，最提升的规范也将出现变化。

也就是说，提升设计反映了人们对客观环球意识的粗浅，它要求人们依据事物的客观规律，在必定的物质基础和技术条件之下，充散施展人的客观能动性，得出最优的设计打算。

最提升技术，是提升设计全环节中各种方法技术的总称。

它关键蕴含两部分外容：提升设计疑问的建模技术和提升设计疑问的求解技术。

如何将一个实践的设计疑问形象成一个提升设计疑问，并树立起合乎实践设计要求的提升设计数学模型，这是建模技术要处置的疑问。

树立实践疑问的提升数学模型，不只须要相熟把握提升设计方法的基本通常；设计疑问形象和数学模型处置的基本技艺；更关键的是要具备该设计畛域的丰盛设计阅历。

此外，在启动提升设计求解环节中，要一直地剖析实践疑问，以及数学模型之间存在的差距，一直地批改提升设计数学模型，只要这样，才干树立起正确的数学模型，求解获取的最优解才具备实践意义。

提升设计的基本思维是搜查、迭代和迫近。

首先确定设计变量和目的函数结构提升模型，从某一点x登程，依据目的函数和解放函数在该点的某些消息，确定本次迭代计算的一个方向和适当的步长，去寻觅新的迭代点x′，而后用x′替代x，x′点的目的函数值应比原x点的目的函数值小一些。

这样一步步的重复迭代，逐渐改良目的函数值，直到最终迫近极值点。

这样一个逐渐寻优的环节，即寻觅极小点（无解放或解放极小点）的环节比喻为向“山”的高峰攀爬的环节，一直坚持向“高”的方向行进，直至到达“山顶”。

当然，“山顶”可以了解为目的函数的极大值，也可以了解为极小值，前者称为回升算法，后者称为降低算法。

这两种算法都有一个独特的特点，就是每行进一步都应该使目的函数值有所改善，同时还要为下一步移动的方向提供有用的消息，如图4-22所示。

图4-22　提升设计

[修建结构设计提升方法在屋宇结构设计中的运行]屋宇修建结构设计

摘 要：一个修建要到达精巧的成果，设计师须要把其好看设计与结构设计严密联合起来。

在屋宇结构设计中，要采取适用、经济、安保、便于施工和好看这五种成果措施。

屋宇结构设计中，运行修建结构提升设计方法可以满足这一要求，保证修建好看、外型柔美，同时又能够便于屋宇的施工，使屋宇安保、经济、适用。

在启动修树立计的通常环节中，应增强通常探求，降低经济老本，以到达经济效益的最大化，从而在保证经浪费经济老本和到达好看要求的状况下正当启动结构设计。

关键词：修建结构设计 提升方法 屋宇结构设计 中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号： 修建是一项对于凝结的艺术，一个修建要到达精巧的成果，设计师须要把其好看设计与结构设计严密联合起来。

为实如今有限的空间、有限的资源的状况下，施展出最大成果，最终到达经济化、适用性和适用性的良好目的，在屋宇结构设计中，要采取适用、经济、安保、便于施工和好看这五种成果措施。

而在屋宇结构设计中，运行修建结构提升设计方法可以满足这一要求，保证修建好看、外型柔美，同时又能够便于屋宇的施工，使屋宇安保、经济、适用，从而真正成为“经济适用”房。

一、结构设计提升方法的通常基础 在启开工程名目和结构设计的环节中，须要思考的起因很多，最终目的是要在保证设计对象基本适用配置和安保牢靠性的状况下，把设计对象设计到最好的水平。

这就触及到工程和结构最提升的疑问。

用迷信的言语来形容就是：应用确定的数学方法，在一切或者的设计打算的汇合中，搜查到能够满足预约目的的、最令人满意的打算。

从修建通常上剖析结构设计提升方法可以得悉，结构设计提升方法关键体如今两个方面，其一是屋宇工程部分结构的提升设计，其二是屋宇工程结构总体的提升设计。

后者的提升设计包括 ：屋盖系统打算的提升设计、围护结构打算的提升设计和结构细部设计的提升设计。

交叉其中的 ，还蕴含选型、安顿、受力剖析、造价剖析等名目 ，在实施环节中 ，应遵照必定的准则，联合详细工程的实践状况，从实践登程，围绕屋宇修建的综合经济效益目的启动结构提升设计。

在设计安保被保证的状况下，修建师应开拓翻新，应战新的结构方式。

在修建结构设计的环节中，修建师的设计用意应能够获取基本满足，应设置尽量合乎规则的平面规划，使其对称；同时增加品质核心和刚度核心的差异，使修建物在水平荷载作用下不致于发生太大的改动效应。

在竖直方向的安顿上，应确保在满足配置要求的状况下，尽最大或者贯串竖向的承重构件；为使结构剖析和设计上的难度不致于太大，增加不用要的经济糜费，使应力扩散，转化层应尽或者少地经常使用；竖直方向的刚度要突变，而不要突变，如若不然，在水平荷载作用下，突变处会发生重大的应力集中现象，这是十分不利于结构抵制水平能源荷载的。

二、结构设计提升技术的意义所在 在屋宇结构设计中运用修建结构设计可以起到十分好的成果，这不只可以使屋宇看起来愈加好看，用起来愈加真实，而且也能够节俭少量的造价，起到良好的成果。

简直每一个修建商都宿愿，在修建结构的久远效益获取满足的状况下，应尽或者地降低修建结构的近期投资，与此同时，保证修建物结构的牢靠性和迷信性。

只要这样，才干顺利成功可继续开展，获取更多、更大的经济效益。

驳回设计提升的方法与驳回传统屋宇结构设计方法相比好处是十分显著的，它可以使修建工程造价获取大幅度降低，降幅到达35%。

要成功提升方法的技术性疑问，资料的性能要正当应用起来，争取协调好修建结构外部的各单元，到达修建规范所规则的安保水平。

同时，提升方法的技术性成功还可以正当决策修建全体性打算设计，它可以有效成功修树立计的经济化、适用性和适用性的良好目的。

三、结构设计提升技术在修建结构设计中的步骤 （一）结构提升模型 屋宇结构全体提升设计方法分以按 3 个步骤启动。

首先 ，选用设计变量。

普通把对设计要求起关键影响作用的参数作为设计变量 ，如目的管理参数（结构造价 C1 和损失希冀 C2）和解放管理参数（结构的牢靠度 PS）；而将那些对设计要求来讲 ，变化范围不大或是依据结构要求或部分性的设计思考就能满足设计要求的参数等作为预约参数 ，这可以大大增加设计、计算和编制程序的上班量 ；其次 ，确定目的函数。

寻求一组满足预约条件的截面几何尺寸和钢筋截面积以及失效概率 ，从而使总费用最小 ；第三 ，确定解放条件。

屋宇结构基于牢靠度提升设计的解放条件 ，则包括尺寸解放、结构强度解放、应力解放、变形解放、裂痕宽度解放、构件单元解放、结构体系解放、从反经常常使用极限形态下的弹性解放到最终极限形态的弹塑性解放、从牢靠目的解放到确定性解放条件等。

在设计中 ，要使结构提升设计运行于实践屋宇结构工程 ，则是路屋宇结构设计中实践的解放条件与目的解放条件相比拟 ，保证各解放条件都合乎现行规范的要求 ，以成功最优设计。

（二）设定提升设计计共打算 屋宇结构基于牢靠度的提升设计疑问属于比拟复杂的多变量、多解放非线性提升疑问，普通状况下，在计算环节中，应转化疑问求解，行将有解放提升疑问转化为无解放疑问。

可以应用起来的提升设计计算方法有复合形法、拉氏乘子法、Powell 法等。

（三）启动程序设计 依据基于牢靠度的结构提升模型和选用的提升设计计算方法，编制配置完全、运算速度快的综合程序。

（四）结果剖析 对计算结果启动剖析 ，确定最优设计打算。

在上述步骤的口头环节中，触及的疑问包括多个方面，所以要全方位、多角度地思考。

这关键是由于树立投资这项工程的耗资十分大，触及到的状况十分多，所以，总规律和思考必定综合启动，不能全面地谋求资金的浪费而不顾设计的提升作用。

技术与经济之间存在一对矛盾，要能够正确处置，由于它是管理投资中至关关键的环节。

因此，在设计中全面强调经济浪费是不正确的，应满足技术上的相应要求，使名目到达相应的配置偏差，与此同时，要推戴注重技术，轻经济、设计激进糜费的现象。

总而言之，修建结构提升设计方法的钻研触及面宽泛，具备十分复杂的特点，是一项综合决策疑问。

适用、经济、安保、便于施工和好看是修建工程设计提升谋求的五种成果，而这五个方面的并重点各不相反，相互之间又存在一些矛盾的中央，一个低劣设计的出现往往是这五个方面的最佳联合。

所以，在启动修树立计的通常环节中，应增强通常探求，降低经济老本，以到达经济效益的最大化，从而在保证经浪费经济老本和到达好看要求的状况下正当启动结构设计。

参考文献： [1] 王智锋,孙之如.修建结构概念设计的提升[J]. 河南水利与南水北调. 2010(09) [2] 李锋.浅谈现代修建结构提升设计[J]. 科技新闻. 2010(26) [3] 江泽韦.结构设计中值得留意的疑问[J]. 工程树立与档案. 2002(04) [4] 黄海涛,黄慎江.结构设计中概念设计方法运行的讨论[J]. 工程与树立. 2010(04) [5] 王燕锋,朱娜.浅议结构设计中概念设计的运用[J]. 科技翻新导报. 2009(34) [6] 姚琦泓.概念设计在修建结构设计中的运行[J]. 商品储运与养护. 2008(06) 作者简介：牛海燕(1971.7--)，性别，女,民族，汉,籍贯:河北省昌黎县，大学本科，工程师，钻研方向：结构；从事的上班:工业与民用修树立计。