地下结构最优化方法
本书特色
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本书阐述了各类地下结构从施工开始的全寿命过程中的主要施工方法及使用性能；陈述传统优化方法和智能优化方法的基本原理；简要说明数值模拟和MATLAB工具箱的优化优化功能；重点描述如何科学合理地利用优化方法解决地下结构中的优化问题，详细说明设定不同目标下的数学模型建立过程中的难点及关键点，针对不同优化问题选用合理的优化方法，以及对优化结果的合理评价。本书将融入作者在教学和科研中长期积累的经验和工程案例。
本书适用于地下结构或相关专业的研究生，以及工程设计单位的工程设计人员。
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内容简介
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本书是《地下工程》教材在地下结构优化设计方面的延伸。全书以地下工程优化技术为中心课题，详细阐述了各种优化方法的基本思想和理论依据，并在对比分析地下结构不同优化方法的基础之上引入较多工程应用例题，对各类实际问题进行了示范解答，尽力使读者在较短时间内掌握本书所涉及的内容。本书内容涵盖结构优化设讨的基本概念，地下结构的主要类型，传统优化方法、智能优化方法、数值模拟方法在地下结构优化中的应用，以及工程综合应用案例。
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目录
前言第1章 结构优化设计的基本概念1．1 结构设计和结构优化设计1．2 结构优化设计的数学表达式1．3 实际工程*优化的步骤1．3．1 建立实际问题的数学模型1．3．2 求解前的准备与分析1．3．3 在计算机上求解问题的某些实用指南1．3．4 计算结果的分析和评价1．4 地上结构优化与地下结构优化的联系与区别1．5 地下埋管结构优化设计例题第2章 地下结构的主要类型2．1 地下连续墙2．1．1 概述2．1．2 荷载结构法（经典法）2．1．3 修正的荷载结构法2．1．4 竖向弹性地基梁的数值解法2．1．5 连续介质的有限单元法2．2 盾构法隧道设计2．2．1 概述2．2．2 圆形隧道的荷载2．2．3 管片计算2．2．4 管片防水2．3 矿山法隧道设计2．3．1 围岩压力与支护结构计算2．3．2 隧道支护的地层-结构计算2．3．3 隧道支护的荷载-结构计算第3章 传统优化方法3．1 无约束非线性*优化方法3．1．1 无约束问题的下降算法与线性搜索3．1．2 *速下降法3．1．3 牛顿法及其改进算法3．1．4 拟牛顿法3．1．5 共轭梯度法3．2 约束非线性*优化方法3．2．1 约束*优化问题的基本概念3．2．2 *优化条件3．2．3 拉格朗日乘子法3．2．4 罚函数法第4章 智能优化方法在地下结构优化中的应用4．1 神经网络法4．1．1 神经网络的基本原理4．1．2 BP神经网络4．1．3 Hopfield联想记忆神经网络4．1．4 结构优化问题：神经网络模型4．2 遗传算法4．2．1 遗传算法概述4．2．2 遗传算法的实现技术4．3 模拟退火法4．3．1 退火算法理论概述4．3．2 退火算法研究进展4．3．3 退火算法的特点4．4 混合退火算法4．4．1 基本退火算法4．4．2 改进的遗传退火算法4．4．3 基于学习机制的退火并行遗传算法4．5 例题第5章 数值模拟方法在地下结构优化中的应用5．1 ANSYS数值模拟软件优化模块5．1．1 ANSYS优化设计基本概念5．1．2 ANSYS优化设计步骤5．1．3 ANSYS基本优化方法和工具5．1．4 基于ANSYS的工程优化实例一5．1．5 基于ANSYS的工程优化实例二5．1．6 ANSYS优化方法总结5．2 ABAQUS数值模拟软件优化模块5．2．1 ABAQUS结构优化介绍5．2．2 ABAQUS优化设计流程5．2．3 基于ABAQUS隧道结构形式拓扑优化实例5．2．4 小结5．3 MATLAB与数值模拟方法的结合5．3．1 工程问题数学模型抽象化5．3．2 构造优化函数5．3．3 构造非线性约束函数5．3．4 构造目标函数5．3．5 优化结果输出5．3．6 小结第6章 工程综合应用案例6．1 案例l——基于遗传算法的隧道结构优化设计6．1．1 工程背景6．1．2 研究综述6．1．3 拱顶沉降6．1．4 目标函数及求解6．1．5 结论展望6．2 案例2——基于隧道衬砌费用的优化设计6．2．1 工程背景6．2．2 材料计算参数的选取6．2．3 基于ANSYS的偏压连拱隧道衬砌优化6．2．4 MATLAB联合ANSYS优化衬砌结构6．2．5 功能函数求解6．2．6 基于安全系数的结构优化设计6．2．7 基于可靠度分析的结构优化设计6．2．8 结论6．3 案例3——基于地铁车站材料费用的优化设计6．3．1 工程概况6．3．2 优化目标6．3．3 结构计算6．3．4 约束条件6．3．5 Excel优化求解6．3．6 MATLAB非线性优化求解6．3．7 遗传算法求解6．4 案例4——基于隧道断面几何参数及二次衬砌的优化设计6．4．1 工程背景6．4．2 隧道内轮廓断面参数优化6．4．3 二次衬砌优化6．4．4 研究成果汇总附录A附录B附录C参考文献
封面
书名:地下结构最优化方法
作者:汤永净主编
页数:235页
定价:¥59.0
出版社:同济大学出版社
出版日期:2019-12-01
ISBN:9787560888095
PDF电子书大小:53MB 高清扫描完整版