Bài toán tối ưu kết cấu dàn phẳng sử dụng phân tích trực tiếp có xét đến điều kiện ràng buộc về tần số dao động riêng
Hà Mạnh Hùng 1*, Trương Việt Hùng 2
*Tác giả liên hệ: Email: hunghm@nuce.edu.vn
1 Khoa Xây dựng dân dụng và công nghiệp, Trường Đại học Xây dựng
2 Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy lợi
Ngày nhận bài: 17/02/2020; ngày chuyển phản biện: 21/02/2020; ngày nhận phản biện: 27/03/2020; ngày chấp nhận đăng: 10/04/2020
Tóm tắt:
Trong bài báo này, các tác giả trình bày cách thiết lập và giải quyết bài toán tối ưu dàn thép chịu các tổ hợp tải trọng khác nhau có xét đến điều kiện ràng buộc về tần số dao động riêng. Phân tích trực tiếp được sử dụng để xét đến các ứng xử phi tuyến tính, phi đàn hồi của kết cấu. Hàm mục tiêu của bài toán tối ưu là tổng giá thành của công trình được đơn giản hóa như hàm tổng khối lượng. Các điều kiện ràng buộc của bài toán tối ưu gồm các yêu cầu về cường độ, sử dụng và tần số dao động riêng. Thuật toán tiến hóa vi phân được sử dụng để giải bài toán tối ưu đề ra. Dàn thép phẳng 10 thanh được xem xét để minh họa cho nghiên cứu này.
Từ khóa:
dàn thép, phân tích trực tiếp, tiến hóa vi phân, tối ưu.
Optimisation of planar trusses using direct design considering frequency constraints
Manh Hung Ha1*, Viet Hung Truong2
*Email: hunghm@nuce.edu.vn
1Faculty of Building and Industrial Construction, National University of Civil Engineering
2Faculty of Civil Engineering, Thuyloi University
Received: 17 February 2020; accepted: 10 April 2020
Abstract:
In this paper, the authors presented the method to establish and solve the optimisation of steel trusses subjected to several load combinations and frequency constraints. A direct design was employed to account for the non-geometric non-linear behaviour of the structure. The objective function of the optimisation problem was the total cost of the structure which was simplified as a function of total weight. The constraints of the optimisation included the strength and serviceability conditions, and structural frequency requirements. The differential evolution algorithm was applied to solve the proposed optimisation problem. A 10-bar planar truss was studied to illustrate this work.
Keywords:
direct design, differential evolution, optimisation, steel truss.
Classification number:
2.1