- Tytuł:
-
Preliminary optimization technique in the design of steel girders according to Eurocode 3
Metoda wstępnej optymalizacji w projektowaniu dźwigarów stalowych zgodnie z Eurokodem 3 - Autorzy:
-
Szeptyński, Paweł
Mikulski, Leszek - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/2203444.pdf
- Data publikacji:
- 2023
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
efekt drugiego rzędu
Eurokod
imperfekcja
konstrukcja stalowa
optymalizacja
zasada maksimum Pontriagina
dźwigar stalowy
Eurocode
imperfection
Pontryagin’s maximum principle
second order effect
steel structure
structural optimization
steel girder - Opis:
-
The problem of optimal design of a steel plated girder according to the Eurocode 3 is considered. Code regulations admit the Finite Element Analysis (FEA) in designing plated structures with variable cross-sections. A technique of determining an approximate solution to the optimization problem is presented. It is determined a solution of a control theory optimization task, in which Eurocode requirements regarding the Ultimate Limit State (bearing capacity, local and global stability) as well as Serviceability Limit State (flexural rigidity) are used as appropriate inequality constraints. Static analysis is performed within the framework of linear elasticity and Bernoulli-Euler beam theory making an account for second-order effects due to prescribed imperfections. Obtained solutions, after regularization, may be used for direct verification with the use of FEA or as the first guess for iterative topology optimization algorithms. Code requirements governing the determination of optimal shape are visualized in the constraint activity diagram, which is a proposed tool for analysis of optimization process.
Rozważany jest problem optymalnego projektowania blachownicy stalowej zgodnie z Eurokodem 3. Zapisy normowe dopuszczają stosowanie Metody Elementów Skończonych (MES) w projektowaniu blachownic o zmiennym przekroju poprzecznym. Przedstawiono metodę wyznaczania przybliżonego rozwiązania zagadnienia optymalizacji. Jest ono wyznaczane jako rozwiązanie problemu optymalizacyjnego teorii sterowania, w którym wymagania Eurokodu dotyczące Stanu Granicznego Nośności (nośność, lokalna i globalna stateczność) i Stanu Granicznego Użytkowalności (sztywność giętna) wykorzystane są jako ograniczenia nierównościowe. Analiza statyczna przeprowadzona jest w ramach liniowej teorii sprężystości dla modelu belki Bernoulliego - Eulera z uwzględnieniem efektów drugiego rzędu z uwagi na zadane imperfekcje. Uzyskane rozwiązania, po stosownych modyfikacjach, mogą podlegać weryfikacji z wykorzystaniem MES lub mogą zostać wykorzystane jako pierwsze przybliżenie w iteracyjnych algorytmach optymalizacji topologicznej. Wymagania normowe rządzące wyznaczaniem optymalnego kształtu zostały zwizualizowane na schemacie aktywności ograniczeń, który proponowany jest jako narzędzie analizy procesu optymalizacji. - Źródło:
-
Archives of Civil Engineering; 2023, 69, 1; 71--89
1230-2945 - Pojawia się w:
- Archives of Civil Engineering
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł