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公开(公告)号：CN118211302A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410360798.4
申请日：2024-03-27
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F30/13 , G06F30/23 , G06F30/27 , G06N3/126 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及混凝土构件设计技术领域，公开了基于离散模式遗传双向演化的混凝土构件配筋设计方法。针对钢筋和混凝土构建有限元模型，对其中钢筋单元赋予二进制染色体数组，设置初始优化参数，对有限元模型进行分析，获取应力灵敏度，并将钢筋单元分组；分别对高灵敏度组与低灵敏度组执行进化、惩罚操作、交叉以及全局变异操作；根据钢筋单元中二进制染色体数组的基因代码情况对钢筋单元执行删除，根据已删除的钢筋单元与高灵敏度组钢筋单元连接情况，按照预设恢复规则进行恢复，判断存留的钢筋单元中最大钢筋应力是否满足应力约束，不满足则重复操作，直至满足后停止优化过程，获取得到最优钢筋拓扑，有效减少了钢筋用量，提升了钢筋利用率。
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公开(公告)号：CN117723175A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311650902.5
申请日：2023-12-05
申请人： 湖南科技大学
摘要： 本发明属于预应力结构检测技术领域，具体涉及一种基于压电波动法的预应力结构检测装置及检测方法。本发明通过在预应力结构的多角螺母和垫板上设置对应的应力波驱动器和应力波传感器，应力波驱动器发送应力波，应力波在预应力结构内部传递，然后通过应力波传感器接收反馈信号，从而计算分析获得预应力结构内部的预应力损失情况。本发明公开的检测结构以及方法能够快速且准确地获得预应力结构内部的预应力损失情况，从而能够将预应力结构的内部预应力保持在合理范围内，避免预应力失效。
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公开(公告)号：CN113011059A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110217734.5
申请日：2021-02-26
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F111/04 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及一种预应力小箱梁桥的预应力钢束拓扑优化设计方法，具体包括如下步骤：S1：根据箱梁的实际工作情况，先基于二维平面模型或三维实体空间模型建立初始设计域；S2：开展优化，获取不同精度和维度的拓扑解，这些拓扑解清晰地表达箱梁内部的传力路径；S3：获得拓扑解后，按照最优拓扑构型进行简化，再构建相应的力学模型，并设计相应的钢束布置。本发明引入拓扑优化来辅助预应力设计，较之传统设计，能在减少PC小箱梁的预应力钢束人工调束工作量的同时，使PC小箱梁的预应力钢束应力趋于均匀，在基本工况下更加接近于满应力状态，使箱梁能够较好地满足各阶段受力要求，提高了钢束的材料利用效率。
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公开(公告)号：CN109344437B
公开(公告)日：2021-02-23
申请号：CN201810991585.6
申请日：2018-08-29
申请人： 湖南科技大学
摘要： 本发明属于土木工程的结构设计技术领域，具体涉及基于传力路径的钢筋混凝土复杂受力构件配筋设计方法，主要用于不符合平截面假定的钢筋混凝土复杂受力构件的配筋设计，比如深梁、剪力墙等，包括（1）获取钢筋混凝土复杂受力构件的传力路径；（2）根据传力路径来进行构件的配筋设计；（3）钢筋归并与整理；（4）对构件进行构造设计。本发明以传力路径为出发点进行钢筋混凝土复杂受力构件的配筋设计的这一想法，能够改变传统经验设计方法粗糙设计以致精度较低和仅基于试验统计以致理论支撑不够的局面，为如今难以较为准确求解的复杂受力结构构件或者新型材料的配筋设计提供一种新的技术思路。
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公开(公告)号：CN118504361B
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410954148.2
申请日：2024-07-17
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F30/23 , G16C20/30 , G16C60/00 , G06F111/04 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种基于最大伸长线应变最小化的混凝土结构拓扑优化方法，包括以下步骤：S1：确定混凝土结构的设计域与边界条件，进行有限元网格划分；S2：设定开裂应变的阈值，判断结构中各个单元的伸长线应变与开裂应变的大小关系，删除伸长线应变大于开裂应变的单元，保留伸长线应变小于或等于开裂应变的单元；S3：设定优化的体积率约束，并展开优化，直至达到约束条件下结构中的最大伸长线应变最小化，完成混凝土结构的优化处理。本发明提出的基于最大伸长线应变最小化的混凝土结构拓扑优化方法能够提高混凝土结构的抗裂设计效果，即使得混凝土结构在给定体积下裂缝少和裂缝宽度小。
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公开(公告)号：CN118468673A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410910571.2
申请日：2024-07-09
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/13 , G06F119/14 , G06F111/06 , G06F111/04
摘要： 本发明属于土木工程的结构设计技术领域，公开了一种钢筋混凝土开孔深梁的孔洞补强钢筋优化配置方法，包括如下步骤：根据钢筋混凝土开孔深梁的孔洞位置、尺寸，确定其直接压力路径；根据获得的直接压力路径，构建钢筋混凝土开孔深梁中孔洞补强钢筋的初始域；引入钢筋直径多等级拓扑优化法，基于得到的孔洞补强钢筋的初始域进行优化，得到孔洞补强钢筋优化配置后的钢筋混凝土开孔深梁。本发明能获得较高的承载能力和极限变形能力，更好地通过孔洞补强钢筋提高了孔洞侧的承载力，从而使得构件上其它部位的材料也能被充分地利用。
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公开(公告)号：CN116030912A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202211613346.X
申请日：2022-12-15
申请人： 湖南科技大学
摘要： 本发明属于金属腐蚀检测技术领域，具体涉及一种环氧钢筋腐蚀等级的评估方法，包括如下步骤：S1：获取环氧钢筋腐蚀截面数据；计算或从第三方获取环氧钢筋的腐蚀等级评价标准；S2：基于环氧钢筋腐蚀截面数据，构建环氧钢筋截面腐蚀率计算模型；S3：计算环氧钢筋截面腐蚀率，并结合环氧钢筋的腐蚀等级评价标准，判别该环氧钢筋腐蚀等级，以表征环氧钢筋的腐蚀程度。通过采用环氧钢筋截面腐蚀率判定环氧钢筋腐蚀等级，同时能够确定环氧钢筋腐蚀等级的概率，实现对环氧钢筋腐蚀程度的判定，以针对性适用于环氧钢筋，进而提高对环氧钢筋腐蚀程度的准确定义。
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公开(公告)号：CN113011059B
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110217734.5
申请日：2021-02-26
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F111/04 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及一种预应力小箱梁桥的预应力钢束拓扑优化设计方法，具体包括如下步骤：S1：根据箱梁的实际工作情况，先基于二维平面模型或三维实体空间模型建立初始设计域；S2：开展优化，获取不同精度和维度的拓扑解，这些拓扑解清晰地表达箱梁内部的传力路径；S3：获得拓扑解后，按照最优拓扑构型进行简化，再构建相应的力学模型，并设计相应的钢束布置。本发明引入拓扑优化来辅助预应力设计，较之传统设计，能在减少PC小箱梁的预应力钢束人工调束工作量的同时，使PC小箱梁的预应力钢束应力趋于均匀，在基本工况下更加接近于满应力状态，使箱梁能够较好地满足各阶段受力要求，提高了钢束的材料利用效率。
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公开(公告)号：CN111353246A
公开(公告)日：2020-06-30
申请号：CN202010131326.3
申请日：2020-02-28
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/13 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及土木工程的结构优化设计技术领域，公开了一种混凝土构件设计的静动力多目标拓扑演化方法，具体包括以下步骤：S1：定义初始设计域，载荷和边界条件，设定非劣解控制阈值，进化率和收敛状态控制阈值及相关参数，利用Ansys建立有限元模型并离散结构；S2：选择所有活单元进行有限元分析；S3：进行静力分析和模态分析，计算单元的应变能灵敏度，然后利用Matlab对模态分析结果进行处理，计算单元的频率灵敏度，将数据返回Ansys中；S4：对频率灵敏度和应变能灵敏度进行归一化无量纲处理；S5：根据设置的筛选参数筛选劣等单元并删除；S6：对下一次迭代的删除率进行计算；S7：重复循环S3~S6步，直到结构满足收敛准则。本发明可使优化结果满足工程设计需求。
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公开(公告)号：CN111353246B
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202010131326.3
申请日：2020-02-28
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/13 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及土木工程的结构优化设计技术领域，公开了一种混凝土构件设计的静动力多目标拓扑演化方法，具体包括以下步骤：S1：定义初始设计域，载荷和边界条件，设定非劣解控制阈值，进化率和收敛状态控制阈值及相关参数，利用Ansys建立有限元模型并离散结构；S2：选择所有活单元进行有限元分析；S3：进行静力分析和模态分析，计算单元的应变能灵敏度，然后利用Matlab对模态分析结果进行处理，计算单元的频率灵敏度，将数据返回Ansys中；S4：对频率灵敏度和应变能灵敏度进行归一化无量纲处理；S5：根据设置的筛选参数筛选劣等单元并删除；S6：对下一次迭代的删除率进行计算；S7：重复循环S3~S6步，直到结构满足收敛准则。本发明可使优化结果满足工程设计需求。
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