Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
  • К интегрированию инструментов структурной оптимизации в САПР
  • УДК 624.014.2
    Андрей Александрович ВАСИЛЬКИН, кандидат технических наук, доцент, e-mail: vasilkinaa@mgsu.ru
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. На начальном этапе проектирования сооружений с применением стальных конструкций необходимо учитывать функциональное назначение сооружения, требования архитектурной выразительности и экономическую эффективность проекта. В настоящее время вариантное проектирование выполняется не всегда и при этом практически не применяются методы оптимального проектирования. В статье показана возможность использования структурной оптимизации на основе генетического алгоритма как высокоэффективного средства направленного поиска проектных решений на примере структурной конструкции покрытия. Раскрыта процедура применения методов структурной оптимизации для нужд вариантного проектирования путем формализации процесса проектирования, разработки средств САПР для синтеза и анализа проектных решений. Для возможности инженерного использования методологии структурной оптимизации разработана система автоматизированного проектирования на основе современных вычислительных средств и информационных технологий. Предложена конечно-элементная модель исследуемой конструкции с использованием специально разработанного вычислительного средства для определения массы элементов.
    Ключевые слова: информационная технология, автоматизация проектирования, структурная оптимизация, генетический алгоритм.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Горленко О. А., Сафонов А. Л. Применение интерфейса прикладного программирования САD-систем на примере модуля оптимизации САПР КОМПАС-3D // Вестник Брянского государственного технического университета. 2010. № 1(25). С. 64-70.
    2. Резников В. М., Горобцов А. С. Разработка метода интеграции CAD-CAE-систем // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2007. № 9. С. 114-118.
    3. Перельмутер А. В., Сливкер В. И. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа. М. : СКАД СОФТ, 2011. 736 с.
    4. Василькин А. А. К построению автоматизированной системы определения оптимальных параметров стальных конструкций // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 4. С. 61-66.
    5. Перельмутер А. В. Задачи синтеза в теории сооружений (краткий исторический обзор) // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2016. № 2. С. 70-106.
    6. Mueller C. T., Ochsendorf J. A. Combining structural performance and designer preferences in evolutionary design space exploration // Automation in Construction. 2015. No. 52. Pp. 70-82.
    7. Василькин А. А., Денякова В. В. Регулирование напряженно-деформированного состояния структурной плиты покрытия // Инженерный вестник Дона. 2018. № 2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2018/4868.
    8. Василькин А. А. Интеграция инструментов структурной и параметрической оптимизации на этапе поискового проектирования стальных конструкций // Научный журнал строительства и архитектуры. 2018. № 1(49). С. 22-28.
    9. Еремеев П. Г. Современные стальные конструкции большепролетных покрытий уникальных зданий и сооружений. М. : АСВ, 2009. 336 с
    10. Xin-She Yang, G. Bekdaє Sinan M. Nigdeli. Review and applications of metaheuristic algorithms in civil engineering [Возможности и применение метаэвристических алгоритмов в гражданском строительстве] // Metaheuristics and Optimization in Civil Engineering. 2018. DOI 10.1007/978-3-319-26245-1.
    11. Goldberg D. E., Samtani M. P. Engineering optimization via genetic algorithm [Оптимизация строительных конструкций с помощью генетического алгоритма] // Proceedings of Ninth Conference on Electronic Computation. ASCE, New York, NY, 1986. Pp. 471-482.
    12. Kravanja S., Goran Turkalj G., _ilih S. T. Optimal design of single-story steel building structures based on parametric MINLP optimization [Оптимальное проектирование одноэтажных зданий со стальным каркасом на основе метода параметрической оптимизации MINLP] // Journal of Constructional Steel Research. 2013. Vol. 81. Pp. 86-103. DOI: 10.1016/ j.jcsr.2012.11.008.
    13. Konstantinos K. Jj, Tsavdaridis D., Torpor V. Applications of topology optimization in structural engineering: high-rise buildings & steel components. Jordan Journal of Civil Engineering. 2015. Vol. 9. No. 3. DOI: 10.14525/jjce.9.3.3076.
    14. Kaveh A., Ghafari M. H. Plastic analysis of planar frames using CBO and ECBO algorithms // International Journal of Optimization in Civil Engineering. 2015. No. 5(4). Pp. 479-492.
    15. Ashwini R. Kulkarni. Structural optimization of reinforced concrete structures. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). 2016. Vol. 5. Iss. 7. Pp. 123-127.
    16. Кирсанов М. Н. Генетический алгоритм оптимизации стержневых систем // Строительная механика и расчет сооружений. 2010. № 2. C. 60-63.
    17. Никитюк А. В., Московкина А. А., Зуева И. И. Достоинства и недостатки структурных конструкций // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2011. № 1. С. 99-104.
    18. Хисамов Р. И. Расчет и конструирование структурных покрытий. Киев : Будiвельник, 1981. 48 с.
    19. Волков А. А. Кибернетика строительных систем. Киберфизические строительные системы // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 9. С. 4-7.
  • Для цитирования: Василькин А. А. К интегрированию инструментов структурной оптимизации в САПР // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 9. С. 55-60.

НАЗАД