结构优化设计的综述与发展

浅谈高层建筑结构抗震的优化设计【摘要】综述了高层建筑抗震设计的必要性，论述了我国高层建筑抗震设计中的一些问题，并论述了我国高层建筑结构抗震的具体设计和提高结构抗侧力和构件的延性应注意的事项。

【关键词】高层建筑；结构抗震；优化设计1.高层建筑抗震设计的必要性20世纪70年代以来，结构工程师在总结历次地震灾害的经验中逐渐认识到宏观的概念设计比以往的数值设计对工程结构抗震来说更为重要，因此，人们对于概念设计愈来愈重视。

抗震概念设计就是从结构总体方案设计一开始，就运用人们对建筑结构抗震已有的正确知识去处理好结构设计中遇到的诸如房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等问题，从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理，再辅以必要的计算和构造措施，从而消除建筑物抗震的薄弱环节，以达到合理抗震设计的目的。

２．我国高层建筑抗震设计中的一些问题2.1高度问题按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程(jgj3-2002)规定，在一定设防烈度和一定结构型式下，钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。

可实际上，已有许多混凝土结构高层建筑的高度超过了这个限制，对于超高限建筑物，应当采取科学谨慎的态度。

在地震力作用下，超高限建筑物的变形破坏形态会发生很大的变化，有些参数本身超出了现有规范的适宜范围，如安全指标、荷载取值、力学模型选取等。

2.2材料的选用和结构体系问题在高层建筑中，应注意结构体系及材料的优选，现在我国钢材生产数量已较大，钢结构的加工制造能力已有了很大提高，因此在有条件的地方，建议尽可能采用钢骨混凝土结构，钢管混凝土（柱）结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。

在超过一定高度后，为减小风振需要采用混凝土材料，钢骨、钢管混凝土通常作为首选。

2.3抗震设防烈度较低现在许多专家提出，现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要，认为我国“取用了可能是世界上最低的结构设计安全度”，并主张“建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高”。

算法分析与优化研究综述一、引言算法是计算机科学中最重要的概念之一。

算法分析和优化是算法设计过程的两个重要组成部分。

算法分析是指对算法进行分析和评估，以确定其时间和空间复杂度，从而确定其效率。

算法优化是指对算法进行改进，以减少时间和空间复杂度，从而提高其效率。

本文旨在对算法分析和优化的相关研究进行综述，以便更好地了解其重要性和应用领域。

二、算法分析算法分析是指对算法进行精确分析和评估，以确定其时间和空间复杂度。

常用的算法分析方法包括时间复杂度和空间复杂度。

时间复杂度是指算法完成任务所需的时间，通常用大O符号表示。

例如，一个算法的时间复杂度为O(n)，意味着它的运行时间与输入数据规模n成正比。

时间复杂度的评估主要涉及程序中循环的次数和语句执行的频率。

空间复杂度是指算法在计算机内存中使用的空间。

通常用字节表示。

算法的空间复杂度也可以用大O符号表示。

例如，一个算法的空间复杂度为O(n)，意味着它占用的内存空间与输入数据规模n成正比。

空间复杂度的评估主要涉及变量和数组的大小以及递归调用的深度。

三、算法优化算法优化是指对算法进行改进，以减少时间和空间复杂度，从而提高其效率。

算法优化涉及许多方面，包括数据结构设计、算法的改进和硬件优化等。

数据结构设计是算法优化的一个重要方面。

一个好的数据结构可以大大提高算法的效率。

例如，对于一些需要搜索的问题，二叉搜索树比线性搜索更为高效。

对于一些需要排序的问题，归并排序比冒泡排序更为高效。

算法改进是另一个重要方面。

通过优化算法的实现，可以达到减少时间和空间复杂度的目的。

例如，对于一些需要查找的问题，哈希表比线性搜索更为高效。

对于一些需要排序的问题，快速排序比冒泡排序更为高效。

硬件优化也是算法优化的一个重要方面。

随着计算机硬件的不断发展，越来越多的算法可以通过硬件优化来加速。

例如，使用图形处理器（GPU）来加速机器学习算法、使用固态硬盘（SSD）来加速数据访问等。

四、算法分析和优化的应用领域算法分析和优化可以应用于各个领域，并为这些领域带来巨大的价值。

机械结构优化设计研究应用及前景展望作者：刘世庚张德珍徐淑琼来源：《科技视界》 2014年第16期刘世庚张德珍徐淑琼（临沂大学机械工程学院，山东临沂 276000）【摘要】本文介绍了机械结构优化设计这一现代设计方法的研究与应用进展 ,总结了机械结构优化设计的发展、分类、算法及应用,并对其发展趋势进行了研究,为机械结构设计提供了一种高效快速方法。

【关键词】优化设计；机械结构；拓扑优化；遗传算法0 引言优化设计是现代设计方法的重要内容之一，它是以数学规划为理论基础，以计算机为工具，在充分考虑多种设计约束的前提下，寻求满足预定目标的最佳设计方案，从而获得最优的技术经济效果。

优化设计为机械设计提供了一种重要的科学设计方法，使得在解决复杂设计问题时能从众多的设计方案中寻到尽可能完美的或最适应的设计方案[2] 68-72，并能大大提高设计质量和设计效率。

1 机械结构优化设计研究与应用进展机械优化设计，就是在给定的载荷或环境下，在对机械产品的性态、几何尺寸关系其他因素的限制(约束)范围内，选取设计变量，建立目标函数并使其获得最优值的一种设计方法[3]1-27。

设计变量、目标函数和约束条件这三者在设计空间(以设计变量为坐标组成空间)的几何表示中构成设计问题。

在最优化理论与方法研究基础上, 优化设计的应用更为活跃, 就机械优化设计而言, 开展了以提高机构性能的机构参数优化; 为了减轻结构重量或降低结构成本或延长结构使用寿命的机械结构优化; 各种传动系统的参数优化及机械系统的隔振与减振优化等应用研究。

同时像工程结构拓扑优化设计、连续体结构的形状优化, 设计灵敏度分析、离散变量优化、多目标优化、模糊优化、大系统的分解优化、复杂结构的动力优化、商用软件出现及优化方法软件的不断完善及优化技术与大型有限元分析程序的软件集成化都是八十年代来的研究热点[2] 68-72。

值得提出随着优化技术研究的深入,出现多学科交叉优化问题。

像人工神经网络方法、遗传算法、并行计算技术引入结构优化设计, 也是在近十来年间发展起来的。

Value Engineering0引言随着快速增长的汽车保有量，一方面，汽车作为方便、快捷的交通工具改善了人们的生活和工作方式；另一方面，却加剧了能源消耗，带来尾气、噪声等环境污染以及交通安全危害。

汽车产业面临着节能、安全和环保的巨大压力。

针对上述问题，解决的重要途径是在对动力系统进行改进的同时积极开发和寻找替代能源及相关技术。

但受技术难度、开发周期和市场份额等问题制约，仅靠这一途径很难满足国家和市场的要求；另一个重要途径是整车轻量化。

有关研究数据表明，若车桥、变速器等机构的传动效率提高10%，燃油效率可提高7%；若汽车整车质量降低10%，燃油效率可提高6%～8%[1，2]。

车身占整个汽车制造成本60%，占汽车总重量的30~40%，空载情况下，70%的油耗将用于车身质量上[3]。

图1展现了日本统计的乘用车自重与油耗之间关系。

显而易见，当车辆的自重从1500kg 下降到1000kg 时，每升燃油平均行驶的里程由10km 上升到17.5km ，即每减重100kg ，每升油可多行驶1.5km ，也就是说在此区间内，燃油的经济性提高了5.7％－10％。

1车身结构轻量化设计的研究内容和方法车身结构轻量化设计研究，主要从三个方面进行：一是结构优化或创新，改进车身结构，使零部件薄壁化、中空化、小型化和复合化[6]，采用CAD/CAE/CAM/CAPP 数字化设计和制造技术提高零部件开发质量；二是采用先进的车身制造工艺，如激光拼焊、中高温成形、滚压或液压成形等；三是采用轻质高强度材料[7]。

宝马汽车轻量化设计方案就是综合运用各种技术在保证汽车性能前提下，最大限度的减轻汽车重量，如图2所示。

2轻量化材料在汽车结构轻量化中的应用2.1高强度钢板高强度钢板材料在强度、塑性、抗冲击能力、回收使用及低成本方面具有综合优势。

高强度钢板的明显优点是在车身结构设计上采用更薄的钢板，并获得相同的强度，在钢板厚度分别减小0.05、0.10和0.15mm 时可以使车身分别减重6%、12%和18%[8]。

混凝土的结构设计理论与方法综述混凝土作为一种广泛应用于建筑工程中的材料，其结构设计是保证建筑物安全可靠的重要环节。

本文将对混凝土的结构设计理论与方法进行综述，并探讨其在实际工程中的应用。

一、混凝土结构设计理论1. 强度理论混凝土结构的设计首要考虑其强度，常用的强度理论有极限强度设计和工作状态设计。

极限强度设计是根据混凝土的抗压、抗拉强度等力学性能，计算出结构在极限状态下的承载能力。

工作状态设计则考虑混凝土结构在使用过程中的变形和应力，保证结构在可接受的范围内工作。

2. 破坏理论混凝土结构在受到承载时，可能发生破坏，破坏理论研究的是结构在破坏前的力学行为。

常用的破坏理论有弹性极限理论、塑性极限理论和破碎力学理论等。

这些理论可以帮助工程师预测结构在受力过程中的破坏形式，从而选择合适的结构设计方案。

3. 建筑结构理论混凝土结构的设计需要考虑建筑结构的整体性能。

建筑结构理论主要研究结构的稳定性、刚度和振动等性能。

在混凝土结构设计中，需要合理选择结构形式、尺寸和布置，以满足建筑物的使用要求。

二、混凝土结构设计方法1. 统计学方法统计学方法是根据混凝土材料的强度分布特性，通过统计学方法得到结构的安全系数。

这种方法适用于结构规模大、建设周期长的工程，在统计学方法中，常用的计算方法有可靠性设计和极限状态设计。

2. 实测数据方法混凝土结构设计时，可以利用实测数据进行分析和计算。

实测数据方法是通过对已建成的混凝土结构进行监测和测试，获得结构的应力、变形等参数，从而验证设计的合理性和可行性。

3. 数值模拟方法随着计算机技术的不断发展，数值模拟方法在混凝土结构设计中得到广泛应用。

通过建立数学模型和使用有限元等数值方法，可以模拟结构在受力过程中的变形和应力分布情况，从而指导结构设计的优化。

三、混凝土结构设计的应用1. 房屋建筑混凝土结构在房屋建筑中得到广泛应用，比如楼房、别墅等。

在房屋建筑中，混凝土可以灵活运用，既可以作为承重结构，也可以作为装饰材料，从而实现安全、美观和经济效益的结合。

土木工程房建类文献综述一、引言土木工程房建是现代社会不可或缺的基础设施，其建设涉及到建筑结构、土壤力学、地基基础等多个领域。

为了更好地探索土木工程房建的发展现状和前沿技术，本文对相关领域的文献进行了综述，旨在为土木工程房建研究者提供全面的参考。

二、建筑结构2.1楼房结构设计楼房结构设计是土木工程房建的核心内容之一。

文献综述发现，钢结构、混凝土结构和木结构是目前主要的楼房结构类型。

这些结构类型在不同的场景下有着各自的优劣势，需根据项目要求进行选择。

2.2结构优化方法结构优化是提高结构性能和效率的重要手段。

常见的结构优化方法包括形态优化、材料优化和拓扑优化等。

文献综述显示，形态优化方法在提高结构稳定性和承载能力方面具有显著效果，而材料优化方法则着重于减重和降低成本。

拓扑优化方法则能够找到结构的最佳布局形式，提高结构的整体性能。

三、土壤力学3.1地基基础设计地基基础是土木工程房建的重要组成部分，承担着承载和传递建筑荷载的功能。

文献综述发现，地基基础设计主要考虑土壤的承载力、沉降性能和抗震性能等方面。

目前，常见的地基基础设计方法包括桩基、板基和带键连接桩等。

3.2土壤改良技术土壤改良技术在提高土壤力学性质以适应工程要求方面发挥着重要作用。

文献综述发现，常见的土壤改良技术包括固结预压、注浆加固和土体密实等。

这些技术能够改善地基土壤的物理性质和力学性能，提高其承载能力和变形性能。

四、新兴技术与挑战4.1建筑信息模型（B I M）技术建筑信息模型（B IM）技术是当前土木工程房建领域的热点技术之一。

文献综述发现，B IM技术能够实现对建筑全生命周期的数字化管理，提高建筑设计和建设效率，降低工程风险。

4.2智能建筑安全监测与控制技术随着社会的发展，对建筑安全性的要求越来越高。

文献综述发现，智能建筑安全监测与控制技术具有实时监测、自动报警和智能控制等功能，能够提升建筑的安全性能，降低事故风险。

4.3绿色建筑技术绿色建筑技术是为了减少建筑运营期对环境的负面影响而提出的可持续发展策略。

中国桥梁工程学术探究综述·2021一、引言桥梁是城市进步和基础设施建设的重要组成部分，也是交通运输的重要节点。

随着中国经济的快速进步，桥梁工程在体量和质量上都取得了显著的冲破。

中国桥梁工程学术探究面临的新挑战和问题不息增多，为了增进桥梁工程学术领域的进步和创新，本文对中国桥梁工程学术探究的现状和进展进行综述，旨在为相关领域的学者和探究者提供一个全面了解当前探究热点和趋势的视角。

二、桥梁结构设计与优化探究1. 桥梁结构设计方法的创新随着计算机技术和仿真技术的不息进步，桥梁结构设计方法也得到了很大的改进与创新。

传统的阅历设计方法面临着结构重量过大、抗震性能不足等问题，而基于性能的设计方法则更加重视结构的耗能能力和减震性能，对构件的优化设计提供了更大的空间。

2. 使用新材料和新技术的桥梁设计近年来，钢-混凝土组合结构、复合材料结构等新材料在桥梁设计中的应用逐渐增多。

新材料的使用不仅可以减轻桥梁的自重，还可以提高桥梁的工作性能和耐久性。

另外，3D打印技术、碳纳米管技术等新技术的引入也为桥梁设计带来了新的思路和可能性。

三、桥梁施工与监测技术探究1. 桥梁施工的机械化与自动化随着科技的进步，桥梁施工工艺和方法也在不息更新。

传统的施工方法存在人力消耗大、效率低等问题，而机械化和自动化施工技术的引入可以提高施工效率和质量，缩减人力消耗。

2. 桥梁结构监测与健康评估桥梁结构的安全性和可靠性是一个重要的探究方向。

通过使用传感器和无损测试技术，对桥梁结构的应力、变形、裂缝等进行实时监测，可以准时发现结构的异常状况并进行修复。

结构健康评估则是依据监测数据对桥梁结构的状态进行定量化描述和评判，为安全评估和修理养护提供科学依据。

四、桥梁抗震探究抗震性能是桥梁工程的重要指标之一。

中国地处多地震活动区，桥梁结构在地震中的表现和破坏机理一直是探究的重点。

通过分析桥梁结构在地震荷载作用下的响应，可以为桥梁的抗震设计和改进提供依据。

科 诺蟊
改革 与 探 讨 Ｉ ｌｌ Ｉ
梁 庆华
基于确定性理论 的结构动力响应优化综述
（ 广西金 秀县建设局 ， 广西 金秀 ５ ５０ ） ４ ７ ０
摘 要： 对基 于确定性理论的结构动力响应优 化设 计发展与现状进 行了综述， 并粗略 的展望 了结构动力响应优化设 计研 究的未 来发展趋势和
ｊ 研究热点。
关键词： 结构 优 化 ； 力响 应 ； 化设 计 动 优
引 言 意义、学术价值和实用价值。 设计 。该软件系统包含 了以动力特性和动力响 许 多工程结构在服役期间不可避免 的受 到 结构动力学优化设计可分为结构动力特性 应 为约 束 的 两种 动 力优 化模 型 ，其 中利 用 风激 、 海浪 、 地震 、 炸以及 来 自于外界环境 的 的优化设计和结构动力响应 的优化设计 。文献 Ｒ ｙ ｉ 爆 ａ ｅ ｈ商原 理实 现 了 白振频 率 的高 精 度近 ｌｇ 振动或冲击 的作用 ， 动力破坏或损伤将是该类 对 １９ 年 以前结构动力学 优化设计的发展 给 似。对于结构动力 响应 的求解 ，则采用 了动力 ９９ 工程结构的主要失效形式 。要确保这些工程结 予 了详尽的综述与评论。将侧重于对结构动力 学方 程直接积分的方法 ，将简谐 激励作用下具 构在动力环境下能够安全 可靠 的工作 ，最为有 响应优化设计 的发展 进行综述和评 论， 结构 有阻尼系统 的动力响应灵敏度计算问题转化为 对 效 的办法就是进行结构的动力学设计。结构 的 动力特性的优化设计不做评述 。 虚拟荷载作用下的动力 响应问题 ，从而避免 了 动力学设计是动力分析 的反 问题或逆问题 ， 它 １基于确定性理论的结构动力响应优化设 求解特征 向量导数的繁重计算量。几个算例表 的求解要比正问题困难 和复杂得多。在早期 的 计 明了该软件 系统的实用性 和有效性。李福松等 动力学设计 中， 常常采用经验 、 比或试凑等方 类 基于确定性振动理论的结构动力响应优化 对研制中的气动射流发 电机 的振系结构进行 了 法。 显然 ， 这些方法 由于缺乏理论分析和计算结 设计是 以在确定 的动力激励下结构的响应如位 动力响应优化设计 ， 并通过实验验证了优 化结 果 的指导 ， 使得设计出来 的工程结构往往带有 移 、 速度 、加速度 、应力 、 变等为 目标函数 果 ，效果令人满意。Ｍ ｎ 应 ｉ 等利用均匀化和直接 较大的盲 目 ， 性 常常导致结构设计 的失败。 或约束 函数的结构优化设计。由于结构动力响 积分方法对 冲击性动力荷载作用下 的薄板结构 ２ 世纪 ６ 年代 以来 ，随着结构优 化设 计 应优化设计同时涉及到结构动力 特性和动力响 进行 了拓扑优 化设计 。Ｉ Ｖ ｎｎｉ Ｏ Ｏ ． ｅａ ｚ等采用 模拟 理论和方法的创立和发展 ， 高速度大容量电子 应分析以及优化设计 ，因此求 解更为 困难和复 退火算法对风激结构分别在频域和时域进行了 计算机的问世和普及 ， 使得计算机化的结构动 杂 ， 迄今有关研究成果不多 ，尚属于结构动力 多 目标优化设计 。潘晋等采用 自 适应遗传算法 力学优 化设计成 为可 能。 １６ 年 Ｎｏ ￣ ９５ ｉ ｄ ｎ发 学优化设计中有 待于进一步研究 的方面 。但 目 求 解了 以脉 冲激励下 的动力 响应 作为约束 条 ｒ 表 了关于振动梁结构动力学优化 的论文 ，开创 前 已经有一些学者开展 了这方 面的工作 。 件 、以结构重量最小化为 目 函数 的桁架结构 标 了结构动力学优化设计的先河 。在此之后 ，结 Ｃｓｉ等应用数学规划法对半正弦 冲击荷 拓扑优化问题。文献采用随机搜索方法进行动 ａｓ ｓ 构动力学优化设计的研究探索渐进深入 ，研究 载作用下 的平面正交钢框架进行了最小重量设 力 响应 优化设计显然 计算量太大 ， 际工程 在实 内容 日渐丰富，研究成果 与 日俱增 ，已涉及到 计 ，其 中考虑了频率、最大动位移和动应力约 中难 以应用。顾 元宪等提 出海洋平 台结构动力 结构动力学优化设计的理论 、方法 、建模 、设 束以及设计变量上下 限约束 ，但未考虑 阻尼 的 响应优化设计以及结构动力响应 的灵敏度计算 计敏度分析、软件设计和工程应用等方面。人 作用 。论文采 用 Ｔ ｙ ｒ 数 展开式 的一 阶近 方法 ，给出了结构稳态频率响应 和瞬态时程响 ａｌ 级 ｏ 们通过四十多年的研究和探索 ，结构动力学优 似 ，将 动力响应约 束用设 计变量 的显式 来表 应 的灵敏度分析算法 ，并通过数值试验讨论了 化设计取得了长足的发展 ， 与结构静力学优 示 ，由此引起的误差则通过 “ 但 运动极 限”予 以 瞬态响应灵敏度分析算法 的精度和差分法 中变 化 设计问题相 比，它的理论 和方 法尚不尽 完 控制。Ｋ ｐｏ 等利用无约束极小化中的 Ｐｗ ｎ 量摄动量的影响。 ａ ｏｒ ｏｅ 善 、系统与成熟 ，研究成果偏少 ，工程应用远 方法 ， 对发射塔桁架结构 的外形进行 了动力优 ２ 展 望 不尽人意。究其主要原因是： 化设计 。以杆件的截面积和塔基宽度 、板条高 从 以上综述所 列的文献可见 ， 结构动力响 ａ ． 在结构动力学优化设计数学模 型中 ，目 度等作为设计变量 ，以动应力和动位移 为约束 应优化设计仍停留在理论研究阶段 ， 的理论 它 标 函数或约束 函数的非线 性程度较高 、性态复 条件。设计结果表明塔 的外形对于动荷载 比静 和方法 尚有待完善，软件开发和应用与工程实 杂 ，一般 为结构 设计 变量的隐式和复合 函数 ， 荷载更为敏感 。 家浩对 同时具有静力 和动力 际存在较大的距离。结构动力响应优化设计今 林 从而导致动力学灵敏度分析和优化求解变得相 约束的结构其，面临各种新 当困难 ； 设计 。ｃ Ｃ ｓ ｈ ． ．Ｈｉ 等提 出一种机械 和结构 动 的挑战，以下的问题将是未来的研究热点 ： ｅ ｂ工程结构特别是大 型复杂 的多 自由度体 力系统的动力响应优化设计方法和灵敏度计算 ． ２１ ．复杂结构 的动力响应优 化设计及其优 系 ，其动力特性和动力响应 的计算几乎涵盖结 方法 。Ｃ ａａｌｅ等对结构 动力响应优 化设计 化方法 的研究。现有的结构动力优化设计基本 ｈｈ ａ ｄ 构有限元分析 的各个方面，内容繁复 ，计算耗 的数种方法进行了讨论 与比较 。Ｐ ｎ ｌ ｅ ａ ｔ ｉ 等将 上集 中在 某些 单一 的线 弹性 的结构 类型 上 ， ｅｄ 时且要求巨大的计算机内存空间 。在结构动力 改进的模拟退火法应用于求解具有动应 力和动 如 ： 桁架 、粱 、框架 、 与壳等 。为了将结构 板 学优化中的每一轮迭代都必须进行一次乃至多 位移约束的结构优化问题 ，并将优化结果 与一 动力响应 的研究成果应 用于工程实际 ，必须研 次 的结构动力学重分析 ，其计算量令人生畏 ； 般优化方法 的最优结果进行 了比较 ，结果表 明 究复杂结构 的动力响应优化设计方法及其求 解 ｃ ． 结构动力学优化设计 的计算 软件开发涉 即使初始设计为非可行点 ，改进的模 拟退火 法 策略和优化算法 。 及的知识面宽 、复杂程度 高、工作量巨大。因 最终也能收敛于全局最优解 。程耿东等对 涡轮 ２ ． ２结构 动力 响应 优化设 计 的软件 开发 。 此 ，目 前结构动力学优化设计主要集中在一些 机座的框架结构建立了以梁截面积和节 点坐标 结构动力学优化设计的计算软 件开发涉及的知 相对简单 的问题上 ，如以频率等动态特性作为 为设计变量 ，使结构重量和响应的振 幅同时极 识面宽、复杂程度高 、工作量具大 ，因此 ，目 约束条件或 目 函数的结构优化设计问题。而 小化的多 目 标 标优化数学模型 ，并利用序列线性 前涉及结构动力 响应优化设计 的软件很少。软 以结构动力响应 （ 动位移、动应力）为约束的 规划法求解 。孙焕纯等从工程角度出发 ，提出 件作为计算工具 已在很大程度上制约着结构动 动力学优化设计的工作非 常少 ，进而基于概率 了一种 “ 拟静力”优化 的方法 ，依据达朗伯原 力响应 优化设计 的实现与应用 。 除有可能引进 的结构 动力学优化设计更是凤毛麟角。从 目前 理将结 构惯性力极 值作 为静荷 载施加 到结 构 国外相关的计算软件之外 ， 还应尽快完善并 推 的发展状况来看 ，结构动力学优化设计的主体 上 ，从而将原动应力和动位移约束的离 散变 量 出具有我国知识产权的大型系统化和通用化的 研究仍处于理论阶段 ， 于工程结构设计领域 结构优化设计问题 近似化为静态约束 的优

关于机械设计的文献综述范文机械设计是一门综合性较强的工程学科，其研究内容涉及到机械结构、机械运动、机械材料、机械制造技术等多个方面。

在机械设计领域，文献综述是学术研究的重要组成部分，可以帮助研究者了解已有的研究成果，找到研究主题的研究空白，指导自己的研究方向，提高研究水平。

下面是一篇关于机械设计的文献综述范文，供参考：【引言】机械设计作为一门综合性的工程学科，已经取得了丰硕的研究成果。

在过去的几十年里，随着科技的进步和社会需求的变化，机械设计领域的研究也得到了快速发展。

本文将综述机械设计领域的研究现状，回顾已有的研究成果，总结研究趋势，为未来的研究提供参考。

【机械结构设计】机械结构设计是机械设计的核心内容之一，其目标是设计出满足特定要求的机械结构。

在过去的研究中，研究者们主要关注机械结构的强度、刚度、振动特性等方面。

例如，张三等人提出了一种基于有限元分析的机械结构优化方法，通过优化结构参数，提高机械结构的刚度和强度。

李四等人研究了一种新型的机械结构设计方法，通过引入柔性连接件，提高机械结构的振动特性。

【机械运动学与动力学】机械运动学与动力学是机械设计的重要分支，研究机械系统的运动规律和力学性能。

在过去的研究中，研究者们主要关注机械系统的运动特性、力学特性等方面。

例如，王五等人研究了一种新型的机械运动学分析方法，通过建立运动学模型，研究机械系统的运动规律。

赵六等人研究了一种新型的机械动力学分析方法，通过建立动力学模型，研究机械系统的力学性能。

【机械材料与制造技术】机械材料与制造技术是机械设计的重要组成部分，研究机械材料的性能与制造技术的应用。

在过去的研究中，研究者们主要关注机械材料的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等方面。

例如，孙七等人研究了一种新型的机械材料，通过改变材料成分，提高材料的力学性能。

周八等人研究了一种新型的机械制造技术，通过改变制造工艺，提高制造效率。

【研究趋势与展望】随着科技的进步和社会需求的变化，机械设计领域的研究将面临新的挑战和机遇。

张弦梁结构分析与设计方法综述引言：张弦梁结构是一种应用广泛的结构组合形式，其以张力成员和弦作为重要组成部分，具有高强度、轻质、刚度高等特点，在桥梁、建筑、机械等领域得到了广泛应用。

本文将综述张弦梁结构的分析与设计方法，包括力学模型、静力学分析、稳定性计算、疲劳寿命估算以及优化设计等内容，旨在全面了解张弦梁结构的相关知识。

一、力学模型1. 直线张弦模型：直线张弦梁结构常用的简化模型，将梁中的张力布氏方程用一直线近似代替，便于力学计算。

2. 单薄壁梁模型：考虑材料屈服和应力分布的模型，通过壁厚设计并考虑弯矩和剪力的作用。

3. 弯曲张弦模型：在梁的轴向拉伸力作用下，受到弯曲力和剪切力的作用，通过使用弯矩和剪力的假设模型进行分析。

二、静力学分析1. 平衡方程法：根据平衡方程与边界条件建立方程组，通过求解方程组得到结构的受力情况。

2. 力法：采用合适的试验函数与外载荷模态进行叠加，通过力法求解出结构受力状态。

3. 有限元法：将结构离散成一系列简单的单元，通过有限元法计算单元间的相互作用，从而得到结构的受力分布和位移。

三、稳定性计算1. 欧拉稳定性方程：通过求解欧拉稳定性方程判断张弦梁结构的稳定性。

2. 极限荷载分析：通过模拟结构受到不同荷载作用下的反应，得出结构的极限承载能力。

3. 稳定性设计：在设计过程中对结构考虑适当的抗扭、抗剪刚度，以提高结构的稳定性。

四、疲劳寿命估算1. 疲劳分析：对结构的疲劳寿命进行分析，通过载荷频率和结构疲劳试验数据获得结构的疲劳寿命曲线。

2. 应力振幅法：通过在结构上施加不同幅值的周期应力，结合Wöhler曲线估算结构的疲劳寿命。

3. 应变能方法：通过计算应变能和弹性应变能准则，结合试验数据进行疲劳寿命评估。

五、优化设计1. 结构参数优化：通过改变结构截面尺寸、材料参数等来实现结构的优化设计，以满足一定的性能要求。

2. 拓扑优化：通过改变结构的连通性和形态来实现结构的优化设计，以实现最优的重量和刚度比例。

山地建筑结构设计方法与应用综述摘要：本文通过对山地建筑的结构设计方法，并结合工程实例针对结构计算参数的选取、地基基础设计等重点问题做了详细的介绍，为以后山地建筑的广泛开展提供设计参考。

关键词：山地建筑；计算参数；地基基础引言随着房地产行业的蓬勃兴起与人们回归山野自然环境的需求，山地建筑以自身独特的优势脱颖而出，成为城市建筑群中一道亮丽的风景线，深受广大开发商的欢迎。

山地建筑依山而建，本着与自然相融合的原则，在规划布局方面与平地建筑存在着很大差异，对结构工程师来说，山地建筑结构设计已成为全新的课题，但由于目前规范缺乏对山地建筑的相关规定，理论严禁滞后于实际应用，故本文通过实际工程总结山地建筑的结构设计方法，为此类建筑的结构设计提供参考。

1 山地建筑结构设计优化方法理论及意义1.1优化方法理论在对工程项目的结构进行设计的时候，不仅要对设计对象基础性的是用功能进行合理有效的考虑，还要对设计对象的美观程度进行有效的考虑。

这也是工程结构优化的问题所在，简而言之就是使用科学的方法和语言把所有可能设计的方案进行集中，从而找到能够满足设计目标又能让人满意的设计方案。

对结构设计优化方案从理论上进行分析，主要体现在建筑设计的工程上面，对建筑整体结构优化设计包括顶部的设计方案优化及结构细部设计的优化设计方案。

建筑师在保证设计安全的前提之后，就应该要对房屋设计勇敢的去创新和挑战，从而设计出独特美观的建筑。

但是在创新的时候应该要注意尽量规则、对称，使质量中心和刚度中心尽可能的缩小，从而使得建筑的荷载能力进一步的提高。

在竖向的设计方面应该注意尽可能的不用要使用转换层，从而减少结构分析和设计困难，可以大程度的减少建造经济，而且还能够增加荷载强度。

1.2 结构设计优化意义结构优化意义重大，尤其对于投资方，好的设计既会给投资方带来利益，还会满足社会大众需要，它的意义主要分为经济意义和在实际应用中的意义。

( 1) 经济意义: 投资方往往重视施工成本，住宅建筑结构优化设计可以适当地减少工程成本，调查表明，至少可减少5%，若优化设计完善合理，甚至可减少30%。

机械设计文献综述一、引言机械设计是工程设计的重要组成部分，它涉及到各种机械装置、设备和系统的设计，旨在满足特定需求并优化性能。

随着科技的进步，机械设计领域也在不断发展和创新。

本文将对近五年内机械设计领域的主要研究成果进行综述。

二、机械设计理论与方法研究近年来，对于机械设计理论与方法的研究取得了显著的进展。

一些学者研究了新的设计理论和方法，以提高设计的效率和准确性。

例如，基于人工智能的设计方法、优化设计方法、模块化设计方法等。

这些新方法的应用，不仅提高了设计的效率，也使得设计更加精准和符合实际需求。

三、新型机械结构设计研究在新型机械结构设计方面，研究者们致力于开发更高效、更紧凑、更可靠的设计。

例如，一些学者研究了新型齿轮设计，以提高齿轮的传动效率和寿命。

此外，也有学者研究了新型的轴承设计和新型的传动系统设计。

这些新型设计的应用，将有助于提高设备的性能和可靠性。

四、智能化与自动化在机械设计中的应用研究随着人工智能和自动化技术的发展，其在机械设计中的应用也日益广泛。

例如，一些学者研究了如何利用人工智能技术进行预测和优化设计。

此外，也有学者研究了如何利用自动化技术实现快速原型制造和智能制造。

这些技术的应用，将有助于提高设计的效率和生产的质量。

五、机械设计中的材料与热处理研究材料与热处理是机械设计中的重要环节，它们直接影响到机械零件的性能和使用寿命。

因此，许多研究者致力于这方面的研究。

例如，一些学者研究了新型的高强度材料和耐腐蚀材料，以提高零件的强度和耐久性。

此外，也有学者研究了新型的热处理技术和工艺，以提高材料的性能和稳定性。

这些新材料和新技术的应用，将有助于提高机械设备的性能和使用寿命。

六、结论总体而言，近五年内机械设计领域的研究成果丰硕，无论是在理论和方法上，还是在应用方面，都取得了显著的进展。

随着科技的不断发展，我们相信机械设计领域的研究将更加深入和广泛，未来的机械设备将更加高效、可靠和智能。

项目型建筑企业的组织结构设计及优化研究以A公司为例一、简述随着市场经济的发展和建筑行业的不断壮大，项目型建筑企业作为一种新型的组织形式，逐渐成为建筑行业的重要组成部分。

项目型建筑企业以承接大型工程项目为主要业务，具有项目规模大、周期长、技术复杂等特点。

因此项目型建筑企业的组织结构设计对于提高企业的核心竞争力、降低运营成本、确保工程质量和进度具有重要意义。

本文以A公司为例，对项目型建筑企业的组织结构设计及优化进行研究，旨在为我国项目型建筑企业的发展提供有益的借鉴和启示。

首先本文将对项目型建筑企业的组织结构特点进行分析，明确其与传统建筑工程企业的区别。

其次通过对A公司的组织结构进行调查和分析，了解其现状及存在的问题。

然后结合国内外先进的组织结构设计理论和方法，提出针对项目型建筑企业的组织结构优化策略。

通过对A公司实施优化后的组织结构进行评估，验证优化策略的有效性，并为企业制定合理的组织结构设计提供参考。

1. 研究背景和意义随着全球经济的快速发展，建筑行业在国民经济中的地位日益重要。

项目型建筑企业作为一种特殊的建筑企业组织形式，以其独特的项目管理模式和高效的生产方式，在全球范围内得到了广泛的应用。

然而随着市场竞争的加剧和客户需求的多样化，项目型建筑企业在组织结构设计和管理方面面临着诸多挑战。

因此对项目型建筑企业的组织结构设计及优化进行研究具有重要的理论和实践意义。

首先研究项目型建筑企业的组织结构设计及优化有助于提高企业的整体竞争力。

通过对A公司这一特定案例的研究，可以发现并分析其在组织结构设计和管理方面的优点和不足，从而为企业提供有针对性的建议和改进措施，以提高企业在市场中的竞争地位。

其次研究项目型建筑企业的组织结构设计及优化有助于优化资源配置和提高生产效率。

项目型建筑企业通常需要在短时间内完成多个项目，这就要求企业在组织结构设计上能够合理分配资源，提高各个部门之间的协同作战能力。

通过对A公司的研究，可以为其他项目型建筑企业提供有效的组织结构设计方案，从而降低企业的运营成本，提高生产效率。

宾馆框架结构设计文献综述范文英文回答：Literature Review on Structural Design of Framed Hotels.Introduction.Framed structures are commonly used in the construction of high-rise buildings, including hotels. The structural design of framed hotels is a complex process that requires careful consideration of various factors, such as gravity loads, lateral loads, and seismic forces. This literature review aims to provide an overview of the current state of knowledge on the structural design of framed hotels, with a focus on recent advancements and emerging trends.Gravity Loads.Gravity loads, which include dead and live loads, arethe primary vertical forces acting on a hotel structure.Dead loads are permanent loads that are constantly appliedto the structure, such as the weight of the building materials and fixtures. Live loads are variable loads that change over time, such as the weight of occupants and furniture. The structural design of framed hotels must ensure that the structure is able to safely resist these gravity loads without excessive deflection or failure.Lateral Loads.Lateral loads are horizontal forces that act on a hotel structure, such as wind loads and seismic forces. Windloads are caused by the movement of air around the building, and their magnitude depends on factors such as the building height, shape, and location. Seismic forces are caused by earthquakes, and their magnitude depends on the seismic activity of the region where the hotel is located. The structural design of framed hotels must ensure that the structure is able to resist these lateral loads without collapse or significant damage.Seismic Design.Seismic design is a critical aspect of the structural design of framed hotels in earthquake-prone regions. The goal of seismic design is to ensure that the structure is able to withstand the effects of an earthquake without collapse or excessive damage. Seismic design involves the use of various techniques, such as moment-resisting frames, shear walls, and base isolation systems. The choice of seismic design method depends on factors such as the seismic hazard level, the building height, and the architectural requirements.Recent Advancements.In recent years, there have been several advancementsin the structural design of framed hotels. These advancements include:Use of high-strength materials: High-strength materials, such as steel and concrete, can be used to reduce the weight of the structure while maintaining its strength. This can lead to more efficient and cost-effective designs.Innovative structural systems: Innovative structural systems, such as diagrid structures and exoskeletons, can be used to improve the structural performance of framed hotels. These systems can provide increased lateral resistance and reduce the need for internal bracing.Computational analysis: Computational analysis tools, such as finite element analysis, can be used to accurately predict the structural behavior of framed hotels. This allows engineers to optimize the design of the structure and ensure its safety and performance.Emerging Trends.Emerging trends in the structural design of framed hotels include:Sustainability: The use of sustainable materials and construction practices is becoming increasingly important in the design of framed hotels. This includes the use ofrecycled materials, energy-efficient systems, and renewable energy sources.Resilience: The structural design of framed hotels is increasingly focused on resilience, which is the ability of the structure to withstand and recover from extreme events, such as earthquakes and hurricanes. Resilience can be achieved through the use of redundant structural systems, backup power sources, and emergency communication systems.Smart structures: Smart structures are becoming more common in the design of framed hotels. Smart structures incorporate sensors and actuators that can monitor the structural behavior of the building and respond to changing conditions. This can improve the safety and performance of the structure and reduce maintenance costs.Conclusion.The structural design of framed hotels is a complex and challenging task. However, recent advancements in materials, structural systems, computational analysis, and emergingtrends are leading to more efficient, sustainable, and resilient hotel structures. By staying up-to-date on the latest developments in structural design, engineers can ensure that framed hotels continue to provide safe and comfortable environments for guests and occupants.中文回答：框架结构宾馆结构设计文献综述。

・计算机技术与应用・文章编号:100926825(2008)0320362202基于ANSYS 参数化语言APDL 的结构优化设计收稿日期:2007205208作者简介:赵长勇(19782),男,长江大学城建学院硕士研究生,湖北荆州　434023张系斌(19562),男,硕士生导师,教授,长江大学城建学院,湖北荆州　434023翟晓鹏(19802),男,长江大学城建学院硕士研究生,湖北荆州　434023赵长勇　张系斌　翟晓鹏摘　要:指出了传统优化设计方法的不足,概述了ANSYS 和APDL 的基本特征,综述了基于ANSYS 参数化设计语言APDL 的结构优化设计的步骤及其应用现状,从而给建筑结构的优化设计注入新的活力。

关键词:结构优化设计,ANSYS ,APDL 中图分类号:TP391文献标识码:A 结构优化设计理论已有近四十年的发展历史,目前在一些重要的结构(如飞机结构)上已经得到了应用,这也引起了土木和建筑工程界人士的广泛关注,寻求建筑结构优化设计的理论、方法一直在紧张有序的进行当中。

由于传统的优化方法,例如准则法、数学规划法以及两者的结合(即所谓的混合法)等静态优化方法都是基于代数方程模型的;最优控制理论中的动态规划优化方法是基于微分方程或差分方程模型的。

而这些传统数学模型的描述能力和求解方法有相当的局限性,使得最优化理论和方法在实际应用中受到了很大的限制,存在着局部最优解、维数灾难、不确定性等问题,这些困难需要寻求新的优化设计方法,才能得到最终解决。

随着有限元理论的迅猛发展和日趋成熟,特别是计算机技术的广泛应用,基于ANSYS 参数化设计语言APDL 的结构优化设计越来越体现出它强大的生命力,这无疑给建筑结构的优化设计注入了新的活力。

1　ANSYS 和APDL 概述及其关系ANSYS 是一种运用广泛的通用有限元分析软件,其有限元分析过程主要包括:建立分析模型并施加边界条件、求解计算和结果分析3个步骤。

汽车车身骨架设计及分析综述摘要：随着社会经济的发展，我国的汽车行业有了很大进展，在汽车制造的过程中，车身的设计非常重要。

一款好的电动汽车车身不仅可以在外观上赢得大众的喜爱，而且还可以在保证安全性，可靠性，实现轻量化的基础上大大提高电动汽车的续航能力。

文中综述了电动汽车的发展现状，车身骨架设计的必要性和设计的原则、实现车身轻量化的途径以及车身骨架的CAE分析。

关键词：电动汽车；车身骨架；轻量化；CAE分析前言：众所周知，我国是世界上人口最多的国家，如果中国每家每户都可以开上汽车的话，那么石油资源一定会供不应求，也会带来严重的环境问题。

所以，中国一定要发展电动汽车，这符合我国的实际情况，同时也是社会发展的必然趋势。

车身是汽车的重要部分之一，电动汽车的车身结构需要有足够的强度，这样才可以保证人们的安全。

同时，电动汽车也需要拥有足够的刚度，以便可以正常工作，人们还要设计出合理的动态特性，以控制电动汽车的振动以及噪声。

此外，如果实现车身的轻量化目标，那么电动汽车就可以拥有较强的续航能力，所以，不断优化设计电动汽车车身的结构是非常重要的。

1、设计车身骨架的必要性汽车车身是汽车的重要组成部分之一。

目前国内的电动汽车一般是由传统汽车改装而成，其驱动装置以电机代替了发动机，使整车结构和布置方式与传统轿车有了很大不同，因而存在许多问题，如:改装后的操纵稳定性和平顺性有所下降，动力系统和控制系统的空间布置受限以及我们比较担心的续航问题等。

因此我们有必要开发一款新的电动汽车车身来改变我国电动汽车由传统汽车改装的局面，从而大幅度提高电动汽车整车的动力性和可靠性，降低成本，实现批量化生产，满足国内外市场的需要。

无论是出于电动汽车续航的考虑，或是为了电动汽车车速的提高，除了要有一个好的动力系统外，都需要减轻汽车重量。

降低重量不仅能提高汽车驾驶的动力性，而且使悬架的横摆惯量减小，有利于提高汽车的操纵稳定性。

因此，轻量化不仅成为传统汽车的设计追求的指标，也是目前电动汽车设计追求的指标。

ｅ ａ ｐｌ ｓｕｓ ｄ ｔ ｅ ａ ｉ ｅｅ ｃｅ ｃ ｏ ｈｅ ａ ｐ ｏ ｃ ａ ｄ ｉ ａ ｅｕｓ ｄ ａ ｅ ｅ ｅ ｅｉ ｔ ｅｅ ｉ ｅ ｒｎｇ ｘ ｍ ｅｉ ｅ ｏ ｘ ｍ ｎｅｔ ｆ ｉｎ ｙ ｆｔ ｐ ｒ ａ ｈ， ｈ ｉ ｎ ｔＣ ｂ ｅ ｓａｒ ｆ ｒ ｎｃ ｎ ｎｇ ｎ ｅ ｉ ｎ ｈ
方 法 。在结 构 优化理 论 发展过 程 中， 不少学 者从 不 同角度提 出了多种结 构优化 的理论， 如极大熵 原理 、
简 中遗 传算 法 、模拟 退火法 等 ；更 多 的优化 设计 方
４ ０ …
工计 算对大 型结构 的优化设计 来说 基 本是不 可行 的 。
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合材 料 的层一 起 用于 任何 合适 的分析 类型 。 ＡＢ ＱＵＳ产 品 主 要 分 析 功 能有 ： Ａ
运 用各种 优 化方 法， 通过 满足 设 计要 求 的条件 下迭
代计算 ，求得 目标 函数 的极值 ，得到 最优设 计方案 。
在 一个设 计优 化工 作之 前 ，用 ２种变 量 来 阐明设 计 问题 ， 优化 问题 的数 学模 型 可 表示 为 ：
热门话题，特 别是近 ２ ０多年来 ，将 数学 的最 优化理
优 化设 计也 是 很有效 的 ，但对 工 程实 际 中的大 型复 杂结构， 用这些方法每做 一次迭代计算和重分析 ，其 工作量都是 非常繁重 的，而且现在规范对结构 的要求
越来越高 ，设计 中需要考虑的因素也越来越复杂，手
论 结合 计算 机 技术应 用 于结 构设 计 的一 种 新型设 计
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ｕ ｉ Ｂ ＱＵ ｎ ｌ ｅ ｈ ｕ ｓ ｔ ｃｕｅ ｓ ｇＡ Ａ Ｓｔ ａ ａｙ ｅｔ ｓ ｒ ｔｒ ｎ ｏ ｚ ｔ ｒ ｓｕ