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基于遗传算法的再生材料结构优化设计——以轻型木结构楼盖格栅为例
1
作者
杨瑛
谭翰韬
+2 位作者
贾文沛
王倩
康鑫维
《林产工业》
北大核心
2025年第1期72-79,共8页
木材是一种典型的可再生材料,以其为主要建材的轻型木结构在双碳背景下拥有广阔前景。然而基于力学分析软件调整验算的轻型木结构楼盖格栅传统设计方法过分依赖主观工程经验,存在效率低、构件结构性能冗余,经济性不足的缺点;为实现轻型...
木材是一种典型的可再生材料,以其为主要建材的轻型木结构在双碳背景下拥有广阔前景。然而基于力学分析软件调整验算的轻型木结构楼盖格栅传统设计方法过分依赖主观工程经验,存在效率低、构件结构性能冗余,经济性不足的缺点;为实现轻型木结构楼盖格栅高效经济节材的设计,引入客观的遗传算法进行优化,通过Grasshopper搭建相关参数化几何模型与优化设计数学模型,调用Galapagos中的遗传算法模块以格栅总体积最小为目标执行优化,最后以某现代木结构幼儿园为优化算例,并通过MIDAS软件验证优化结果的可靠性。结果表明:轻木楼盖格栅节材优化变量均为离散数据,优化算例中班单元楼盖格栅工程量最大适应度个体在第5代已出现,优化效率整体可观;优化后的算例设计方案满足结构安全要求且相较于原方案节材6.4%。基于本方法所提出的各建筑功能类型轻型木结构楼盖格栅经济性设计方案能作为相关工程实践的有效参考。
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关键词
轻型木结构楼盖格栅
参数化设计
遗传算法
结构
优化
再生材料
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职称材料
题名
基于遗传算法的再生材料结构优化设计——以轻型木结构楼盖格栅为例
1
作者
杨瑛
谭翰韬
贾文沛
王倩
康鑫维
机构
中国建筑第五工程局有限公司
长沙理工大学建筑学院
出处
《林产工业》
北大核心
2025年第1期72-79,共8页
基金
中建集团股份课题“基于再生材料的新型零能耗建筑建造与无碳运行技术耦合研究与应用示范”(CSCEC-2023-Z-01)。
文摘
木材是一种典型的可再生材料,以其为主要建材的轻型木结构在双碳背景下拥有广阔前景。然而基于力学分析软件调整验算的轻型木结构楼盖格栅传统设计方法过分依赖主观工程经验,存在效率低、构件结构性能冗余,经济性不足的缺点;为实现轻型木结构楼盖格栅高效经济节材的设计,引入客观的遗传算法进行优化,通过Grasshopper搭建相关参数化几何模型与优化设计数学模型,调用Galapagos中的遗传算法模块以格栅总体积最小为目标执行优化,最后以某现代木结构幼儿园为优化算例,并通过MIDAS软件验证优化结果的可靠性。结果表明:轻木楼盖格栅节材优化变量均为离散数据,优化算例中班单元楼盖格栅工程量最大适应度个体在第5代已出现,优化效率整体可观;优化后的算例设计方案满足结构安全要求且相较于原方案节材6.4%。基于本方法所提出的各建筑功能类型轻型木结构楼盖格栅经济性设计方案能作为相关工程实践的有效参考。
关键词
轻型木结构楼盖格栅
参数化设计
遗传算法
结构
优化
再生材料
Keywords
Light wood structure floor grille
Parametric design
Optimization design
Genetic algorithm
Recycled materials
分类号
TS6 [轻工技术与工程]
TS396 [轻工技术与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于遗传算法的再生材料结构优化设计——以轻型木结构楼盖格栅为例
杨瑛
谭翰韬
贾文沛
王倩
康鑫维
《林产工业》
北大核心
2025
0
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职称材料
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