tailieunhanh - Báo cáo nghiên cứu khoa học: "TỐI ƯU HOÁ VỎ THOẢI CÓ CỐT"

Bài báo giới thiệu việc áp dụng phương pháp quy hoạch tuyến tính để giải bài toán tối ưu hoá vỏ thoải có gân tăng cứng. Kết quả tính cho vỏ bê tông cốt thép cho thấy trọng lượng vỏ giảm đi đáng kể khi sử dụng phương án tối ưu. | TỐI ƯU HOÁ VỎ THOẢI CÓ CỐT PGS. TS. TRẦN MINH Học viện K thuật quân sự ThS. TRẦN NGỌC TRÌNH Đại học Kiến trúc Hà Nội Tóm tắt Bài báo giới thiệu việc áp dụng phương pháp quy hoạch tuyến tính để giải bài toán tối ưu hoá vỏ thoải có gân tăng cứng. Kết quả tính cho vỏ bê tông cốt thép cho thấy trọng lượng vỏ giảm đi đáng kể khi sử dụng phương án tối ưu. 1. Đặt vấn đề Trong các kết cấu có cốt tăng cứng dạng tấm vỏ khi xét bài toán tối ưu thuận lợi nhất là thay đổi cốt liệu. Vì như thế không làm thay đổi hình dáng kiến trúc và tính năng sử dụng của kết cấu. Chính vì thế mà bài toán tối ưu hóa vỏ có cốt tăng cứng được đặt ra là tìm phương án sắp xếp cốt liệu hợp lý nhất với hình dáng đã cho của vỏ sao cho thỏa mãn phương trình cân bằng và đảm bảo điều kiện bền đồng thời số lượng cốt là bé nhất. Với cách đặt bài toán như vậy phương đặt cốt coi như đã biết. 2. Thiết lập bài toán tối ưu Xét vỏ thoải có bề mặt được mô tả bởi phương trình z JA x2 y2 1 Nếu khuôn vỏ là hình vuông thì A là cạnh hình vuông đó f - là mũi tên hình 1 . Vì vỏ thoải nên bán kính cong là hằng số và bằng Hình 1. Vỏ thoải chịu lực phân bố Phương trình cân bằng của vỏ theo 2 được viết dưới dạng ỔN ỔN ỔN ỔN Ổ rỉÙL 0 12 0 Ổx Ổy Ổy Ổx -KNx - KNy Ổ2Mx o Ổ2Mxy Ổ2My ổx2 - 2-ãxãr Ổy 3 r q 0 Trong đó q x y lực phân bố thẳng đứng Mx My Mxy - mô men uốn và mô men xoắn Nx Ny Nxy - lực dọc và lực cắt. Đưa vào các đại lượng mômen và lực không thứ nguyên sau nx mx 16N t_16Nyt _ 16Nxyt 1A ny qA nxy qA 16Mx qA2 mx 16Mx _16Mxy qA2 mxy qA2 Trong đó t constant là cánh tay đòn của cặp nội lực. Khi đó hệ phương trình 3 có dạng ổn ổn x xy ổx ổy ổn. ổnTO 0 - XL ổy ổx 0 k KA2 ỉ t 1 ổ 2mx ổx2 ổ 2mxy ổxổy ổ2my ổy2 1 0. 4 -16 nx ny - 2 I Trường nội lực và mômen cần thỏa mãn điều kiện bền. Ở đây ta sử dụng điều kiện cân bằng giới hạn của N. I. Karpenko - X. T. Morli 1 mxy 0 5nxy mx - 0 5nx - mchx 0 mxy 0 5nxy my - 0 5ny - mchy 0 mxy - 0 5nxy - mx - 0 5n - m 0 I 5 mxy - 0 5nxy - my - 0 5ny - mChy 0. __. _16M te_ _16Mchy 6 l .