Đang tải... (xem toàn văn)
BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu BTL thiet ke toi uu
Lu Tùng Lâm - Lớp XDCTGT K11 toán tối u hoá tối u hoá mặt cắt trụ cột bê tông cốt thép 1- Giới thiệu toán Từ tríc tíi nay, tÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c bé phận cầu nói chung trụ cầu nói riêng, kỹ s thờng chọn kích thớc c¸c bé phËn theo kinh nghiƯm, råi hä tÝnh dut sửa đổi vài lần đến lúc kết chấp nhận đợc Điều chắn cha thể cho phép ngời thiết kế chọn đợc kích thớc tối u toán nh đơng nhiên khối lợng vật liệu nh giá thành công trình thấp Đôi kỹ s lấy kích thớc phận cầu để áp dụng cho cầu khác, cho dù đặc điểm kỹ thuật cầu khác nhau, dẫn đến lãng phí lớn vật liệu Bài toán đặt thiết kế tối u mặt cắt trụ cột bê tông cèt thÐp thêng 2- Néi dung kü tht cđa bµi toán Mặt cắt trụ cột BTCT có dạng tổng quát hình vành khăn Trụ chịu nén lệch tâm Cốt thép dọc đợc đặt cách theo chiều dài đờng tròn Gọi r1, r2 lần lợt bán kính bán kính cột; khoảng cách từ tâm cột đến cốt thép dọc r1 r2 cèt thÐp Ta cã ®iỊu kiƯn vỊ cêng ®é nh sau: - NÕu 0,5 (®é lƯch t©m lín): Lu Tïng L©m - Líp XDCTGT K11 1 r r N e0 Rnp F ( Ra Rac ) Fa sin (1) - NÕu > 0,5 (độ lệch tâm nhỏ): N (e0 ) ra Rnp F k a Rac Fa (2) Trong ®ã: N R a Fa Ra Rac Fa Rnp F (3) N - lực dọc tính toán eo - độ lệch tâm lực dọc trọng tâm mặt cắt hình vành khăn Rnp, Ra, Rac - cờng độ chịu nén dọc trục tính toán bê tông cờng độ chịu nén tính toán cốt thép F, Fa - diện tích mặt cắt cấu kiện diện tích cốt thép ka - hệ số đợc xác định nh sau: nÕu eo < th× lÊy ka = - eo/3ra nÕu eo th× lÊy ka = 2/3 Nh toán đặt phải xác định đợc kích thớc tối u mặt cắt Các kích thớc bao gồm kích thớc bê tông kích thớc cốt thép dọc Điều kiện kích thớc phải thoả mãn cho mặt cắt cho giá thành rẻ nhng phải đáp ứng yêu cầu cờng độ Cụ thể hoá thành công thức nh sau (tính cho đơn vị chiều dài cột): Giá thành = Diện tích BT * Đơn giá BT + + Diện tích thép * Trọng lợng thép * Đơn giá thép 3- Mô hình toán thiết kế tối u tơng ứng Với toán kỹ thuật đợc nêu trên, ta phát biểu toán tối u hoá nh sau: Tìm cực tiểu hàm: G = Giá thành = G(r1, r2, ra, Fa) Với hàm ràng buộc (1) (2) tuỳ thuộc vào trị số xác định theo (3) Ngoài có ràng buộc điều kiện xác định miền giá trị ẩn: r1, r2, ra, Fa r2 > r1 (4) a a0 (khoảng cách từ cốt thép đến mép BT, theo Quy trình) Lu Tùng Lâm - Lớp XDCTGT K11 Các công thức tham số đợc giải thích 4- Lựa chọn phơng pháp giải Có nhiều phơng pháp để giải toán tối u hoá Tuy nhiên ta dùng phơng pháp thử nghiệm độc lập lần lợt giá trị tham số theo bớc chia chọn trớc Đây phơng pháp đơn giản, dễ thực thuận tiện tính toán máy tính Mặc dù phơng pháp cho kết xác tuyệt đối, nhng ta đạt đợc kết với độ xác cho trớc 5- Sơ đồ khối chơng trình Lu Tùng Lâm - Lớp XDCTGT K11 Bắt đầu Nhập số liệu Xác định b c chia LËp bé tham sè i KiĨm tra c¸c điều kiện ràng buộc (4) sai Tính toán hàm mục tiêu G sai Kiểm tra hàm mục tiêu G ®óng Xt sè liƯu KÕt thóc 6- Lùa chän ng«n ngữ lập trình, dự kiến tổ chức chơng trình Lu Tùng Lâm - Lớp XDCTGT K11 Với sơ đồ khối trên, ta dùng nhiều ngôn ngữ lập trình khác để giải toán máy tính Nếu chạy môi trờng DOS dùng Pascal C/C++ Tuy nhiên ta nên chọn Delphi, Visual Basic Visual C++ ngôn ngữ ngôn ngữ lập trình trực quan, hớng đối tợng, dễ dàng việc mô hình hoá thể máy tính Chơng trình đợc tỉ chøc thµnh form: - Form1: cho phÐp nhËp số liệu, nhập điều kiện ràng buộc theo Quy trình, xác định độ dài bớc chia tham số - Form2: thể kết hàm mục tiêu G (giá thành), thể mặt cắt trụ cột tối u, cho phép xuất số liệu (sang phần mềm ứng dụng khác, đĩa máy in) - Form3: giới thiệu chơng trình hớng dẫn cách sư dơng