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地下結構最優化方法(同濟大學研究生教材)

  • 作者：編者:湯永凈|責編:張智中
  • 出版社：同濟大學
  • ISBN：9787560888095
  • 出版日期：2019/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：235
人民幣：RMB 59 元      售價：元
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內容大鋼
    《地下結構最優化方法》闡述了各類地下結構從施工開始的全壽命過程中的主要施工方法及使用性能；陳述傳統最優化方法和智能優化方法的基本原理；簡要說明數值模擬和MATLAB工具箱的優化優化功能；重點描述如何科學合理地利用最優化方法解決地下結構中的優化問題，詳細說明設定不同目標下的數學模型建立過程中的難點及關鍵點，針對不同優化問題選用合理的優化方法，以及對優化結果的合理評價。本書將融入作者在教學和科研中長期積累的經驗和工程案例。
    本書適用於地下結構或相關專業的研究生，以及工程設計單位的工程設計人員。
作者介紹
編者:湯永凈|責編:張智中
目錄
前言
第1章  結構優化設計的基本概念
  1.1  結構設計和結構優化設計
  1.2  結構優化設計的數學表達式
  1.3  實際工程最優化的步驟
    1.3.1  建立實際問題的數學模型
    1.3.2  求解前的準備與分析
    1.3.3  在電腦上求解問題的某些實用指南
    1.3.4  計算結果的分析和評價
  1.4  地上結構優化與地下結構優化的聯繫與區別
  1.5  地下埋管結構優化設計例題
第2章  地下結構的主要類型
  2.1  地下連續牆
    2.1.1  概述
    2.1.2  荷載結構法(經典法)
    2.1.3  修正的荷載結構法
    2.1.4  豎向彈性地基梁的數值解法
    2.1.5  連續介質的有限單元法
  2.2  盾構法隧道設計
    2.2.1  概述
    2.2.2  圓形隧道的荷載
    2.2.3  管片計算
    2.2.4  管片防水
  2.3  礦山法隧道設計
    2.3.1  圍岩壓力與支護結構計算
    2.3.2  隧道支護的地層-結構計算
    2.3.3  隧道支護的荷載-結構計算
第3章  傳統優化方法
  3.1  無約束非線性最優化方法
    3.1.1  無約束問題的下降演算法與線性搜索
    3.1.2  最速下降法
    3.1.3  牛頓法及其改進演算法
    3.1.4  擬牛頓法
    3.1.5  共軛梯度法
  3.2  約束非線性最優化方法
    3.2.1  約束最優化問題的基本概念
    3.2.2  最優化條件
    3.2.3  拉格朗日乘子法
    3.2.4  罰函數法
第4章  智能優化方法在地下結構優化中的應用
  4.1  神經網路法
    4.1.1  神經網路的基本原理
    4.1.2  BP神經網路
    4.1.3  Hopfield聯想記憶神經網路
    4.1.4  結構優化問題：神經網路模型
  4.2  遺傳演算法
    4.2.1  遺傳演算法概述
    4.2.2  遺傳演算法的實現技術
  4.3  模擬退火法
    4.3.1  退火演算法理論概述

    4.3.2  退火演算法研究進展
    4.3.3  退火演算法的特點
  4.4  混合退火演算法
    4.4.1  基本退火演算法
    4.4.2  改進的遺傳退火演算法
    4.4.3  基於學習機制的退火併行遺傳演算法
  4.5  例題
第5章  數值模擬方法在地下結構優化中的應用
  5.1  ANSYS數值模擬軟體優化模塊
    5.1.1  ANSYS優化設計基本概念
    5.1.2  ANSYS優化設計步驟
    5.1.3  ANSYS基本優化方法和工具
    5.1.4  基於ANSYS的工程優化實例一
    5.1.5  基於ANSYS的工程優化實例二
    5.1.6  ANSYS優化方法總結
  5.2  ABAQUS數值模擬軟體優化模塊
    5.2.1  ABAQUS結構優化介紹
    5.2.2  ABAQUS優化設計流程
    5.2.3  基於ABAQUS隧道結構形式拓撲優化實例
    5.2.4  小結
  5.3  MATLAB與數值模擬方法的結合
    5.3.1  工程問題數學模型抽象化
    5.3.2  構造優化函數
    5.3.3  構造非線性約束函數
    5.3.4  構造目標函數
    5.3.5  優化結果輸出
    5.3.6  小結
第6章  工程綜合應用案例
  6.1  案例l——基於遺傳演算法的隧道結構優化設計
    6.1.1  工程背景
    6.1.2  研究綜述
    6.1.3  拱頂沉降
    6.1.4  目標函數及求解
    6.1.5  結論展望
  6.2  案例2——基於隧道襯砌費用的優化設計
    6.2.1  工程背景
    6.2.2  材料計算參數的選取
    6.2.3  基於ANSYS的偏壓連拱隧道襯砌優化
    6.2.4  MATLAB聯合ANSYS優化襯砌結構
    6.2.5  功能函數求解
    6.2.6  基於安全係數的結構優化設計
    6.2.7  基於可靠度分析的結構優化設計
    6.2.8  結論
  6.3  案例3——基於地鐵車站材料費用的優化設計
    6.3.1  工程概況
    6.3.2  優化目標
    6.3.3  結構計算
    6.3.4  約束條件
    6.3.5  Excel優化求解
    6.3.6  MATLAB非線性優化求解

    6.3.7  遺傳演算法求解
  6.4  案例4——基於隧道斷面幾何參數及二次襯砌的優化設計
    6.4.1  工程背景
    6.4.2  隧道內輪廓斷面參數優化
    6.4.3  二次襯砌優化
    6.4.4  研究成果匯總
附錄A
附錄B
附錄C
參考文獻

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