ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ
Основное содержимое статьи
Аннотация
Рассмотрена проблема оптимального проектирования деревянных каркасных сооружений. Разработан и апробирован вычислительный алгоритм, позволяющего подбирать площади поперечных сечений конструкций из условия минимума объем материала при соблюдении нормативных ограничений по прочности и жесткости. Математическая модель формализована в виде задачи нелинейного программирования, где использован метод на основе модификации функции Лагранжа, имеющий широкую область сходимости. Реализация алгоритма выполнена в среде пакета MathCAD, что обеспечивает его наглядность, делает его доступным и понятным для инженеров-проектировщиков. Для верификации результатов оптимизации проведен их поверочный расчет в ПК LIRA SOFT. Результаты исследования продемонстрировали устойчивую сходимость разработанного алгоритма и высокую точность полученных решений. Дана демонстрация его практической применимости на примере реальной каркасной конструкции.
##plugins.themes.bootstrap3.displayStats.downloads##
Информация о статье
Раздел
Как цитировать
Библиографические ссылки
Elbakry, H. M. F., Tarabia, M. A., & Di-ab, M. A. Optimum design of reinforced concrete continuous beam and slab systems using genetic algorithms // Journal of Engi-neering and Applied Sciences. 2025. Vol. 72, No. 39. https://doi.org/10.1186/s44147-025-00597-w
Etaati, B., Neshat, M., Abdollahi Dehkordi, A., Salami Pargoo, N., El-Abd, M., Sadollah, A., & Gandomi, A. H. Shape and sizing optimisation of space truss struc-tures using a new cooperative coevolutionary-based algorithm. // Results in Engineering. 2024. Vol. 21, 101859 p.
https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.101859
Kassem, R., Khalil, M., El Hayek, S., Ghannam, N., Hamdan, M., & Harb, A. Unveiling the power of big data analytics in supply chain management: A comprehensive review // Digital Applications in Supply Chain Management. 2023. 100266 p.
https://doi.org/10.1016/j.dajour.2023.100266
Nicaise, A., Maier, G., De Donato, O., & Comi, M. A finite element analysis of elas-tic-plastic scaled structures // Computers & Structures. 1984. Vol. 19, No. 5-6. pp. 571-580.
https://doi.org/10.1016/0045-7949(84)90161-5
Daneshvar, H., Cheshmehkaboodi, N., Qi, B., Chui, Y. H. Enhanced particle swarm optimisation technique for parametrising the hysteresis response in timber dowel-type connections // Structures. 2025. Vol. 79, 109312 p.
https://doi.org/10.1016/j.istruc.2025.109312
Seikot P., Aloisi A., Obradovic V., Iqbal A. Experimental, finite element, and analyt-ical characterization of the hysteresis re-sponse of ductile connections with pinned angle brackets for mass timber structures // Canadian Journal of Civil Engineering. 2024. Vol. 51, No. 7. pp. 803-811.
https://doi.org/10.1139/cjce-2023-0394
Huang Y., Ruan A., Yong Y., Su Y., Jin G., Xu H. The influence of icing on the stress-strain behavior of concrete under uni-axial compression // Construction and Build-ing Materials. 2013. Vol. 48. pp. 38-44.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.11.068
Sukumar P., Alawadhi E., Mohammadi A., Colombo J., Ghanbari M., Moin U. Investigating the mechanical properties of eco-friendly concrete incorporating palm oil fuel ash and ground granulated blast-furnace slag // Construction and Building Materials. 2021. Vol. 297. 123112 p.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.123112
Li Y., Liu Y., Zhang X., Ma Y., Wang Y. Seismic performance of reinforced concrete frame structures with low strength concrete in beam. Engineering Structures. 2020. Vol. 223. 110692 p. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2020.110692
Xiao, Feng, Xiangwei Meng, Weiwei Zhu, Gang S. Chen, and Yu Yan. Combined Joint and Member Damage Identification of Semi-Rigid Frames with Slender Beams Considering Shear Deformation // Buildings. 2023. Vol. 13. No. 7. 1631 p. https://doi.org/10.3390/buildings13071631
Dmitrieva T. L., Podshivalova K. A., Molchanov D. O., Beloborodov K. M. Cur-rent approaches to the modeling and calculation wood frame building, taking into ac-count the joint work of the load bearing el-ements of the frame and cladding // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Volume 751, 2021, No. 1, p. 12089
Дмитриева Т.Л. Параметрическая опти-мизация в проектировании конструкций, подверженных статическому и динамическому воздействию: монография. Иркутск: ИpГТУ, 2010, 176 с.
Херхагер М. MathCad 2000. Полное ру-ководство. — BHV, 2000. — 416 с.