Analysis and Optimization of Elastic-Plastic Framing Structures Under Complex Constraints / Tamprios Plastinės Rėminės Konstrukcijos Optimizavimas Kompleksinėmis Apribojimų Sąlygomis

Gervytė, Agnė; Jarmolajeva, Ela

doi:10.3846/2029882x.2014.898366

Cited by 3 publications

(4 citation statements)

References 10 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Tiesinių takumo sąlygų atveju (2), liekamieji poslinkiai r = u Hλ ir liekamosios įrąžos r = S Gλ išreiškiamos per infliuentines liekamųjų poslinkių ir liekamųjų įrąžų matricas H ir G (Gervytė, Jarmolajeva 2013).…”

Section: Patikslintas Konstrukcijos Optimizavimo Uždavinysunclassified

See 1 more Smart Citation

Residual Displacements‘ Progresive Analysis of the Multisupported Beam / Daugiaatramės Sijos Liekamųjų Poslinkių Progresinė Analizė

Liepa

Gervytė

Jarmolajeva

et al. 2014

Mokslas – Lietuvos Ateitis

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Statyba Civil Engineering2014 © Straipsnio autoriai. Leidėjas VGTU leidykla "Technika". Šis straipsnis yra atvirosios prieigos straipsnis, turintis Kūrybinių bendrijų (Creative Commons) licenciją (CC BY-NC 4.0), kuri leidžia neribotą straipsnio ar jo dalių panaudą su privaloma sąlyga nurodyti autorių ir pirminį šaltinį. Straipsnis ar jo dalys negali būti naudojami komerciniams tikslams. ISSN 2029-2341 / eISSN 2029-2252 santrauka. Nagrinėjamas idealiai tampriai plastinės lenkiamos strypinės sistemos prisitaikomumo būvis, veikiant kartotinei kintamajai apkrovai. Analizės uždavinių matematiniai modeliai sudaromi, pasitelkus skaitinius metodus, ekstreminius energinius principus ir matematinį programavimą. Parodoma, kad prisitaikant konstrukcijai jos liekamieji poslinkiai gali kisti nemonotoniškai. Išsprendus analizės uždavinį, kuriame progresyviai plečiama apkrovos veikimo sritis, galima nustatyti viršutines ir apatines liekamųjų poslinkių kitimo ribas. Siūloma metodika iliustruota daugiaatramės sijos liekamųjų poslinkių skaičiavimo pavyzdžiu. Rezultatai gauti, esant mažų poslinkių prielaidai. MOKSLAS -LIETUVOS ATEITIS SCIENCE -FUTURE OF LITHUANIAreikšminiai žodžiai: kartotinė kintamoji apkrova, prisitaikomumas, ekstreminiai energiniai principai, liekamieji poslinkiai. ĮvadasStraipsnyje nagrinėjamos idealiai tampriai plastinės lenkiamos strypinės sistemos, veikiamos kartotinės kintamosios apkrovos, prisitaikomumo būvio liekamosios įrąžos ir liekamieji poslinkiai (analizės uždavinys). Tai svarbi problema, nes statybines konstrukcijas veikiančios apkrovos retai yra vienkartės, dažnai jos turi kartotinį kintamą veikimo pobūdį (1 pav.). Kartotinė kintamoji apkrova (KKA) -tai sistema jėgų ar jų grupių, veikiančių nepriklausomai viena nuo kitos (Koiter 1960;Čyras 1983;König 1987;Atkočiūnas 2011). Apkrovos ciklu čia suprantame laiko tarpą τ, per kurį pasireiškia visi charakteringi konstrukcijos plastinės deformacijos ir elgsenos etapai. Dažniausiai KKA nusakoma ne konkrečia apkrovimo istorija, t. y. jėgos kitimo per laiką t dėsniu F i (t), o tik ją sudarančių jėgų viršutinėmis F i, sup ir apatinėmis F i, inf kitimo ribomis, kurios nuo laiko t jau nebepriklauso (1 pav.). Dviejų sutelktųjų kartotinių kintamųjų jėgųatveju jų kitimo sritis užrašoma taip:ir grafiškai vaizduojama stačiakampiu. Šis stačiakampis dar vadinamas jėgų kitimo hodografu (2 pav.). Kiekviena jo viršūnė reiškia jėgų kombinaciją F j , j = 1, 2, ... , p = 4, j ∈ J. 0, ,, inf , su mi max p n , ,Tiesinių takumo sąlygų atveju (2), liekamieji poslinkiai r = u Hλ ir liekamosios įrąžos r = S Gλ išreiškiamos per infliuentines liekamųjų poslinkių ir liekamųjų įrąžų matricas H ir G (Gervytė, Jarmolajeva 2013).(1)-(5) uždavinys priklauso kontinualaus optimizavimo netiesinio neiškilojo matematinio programavimo už-davinių grupei. Daugiaekstremiškumą lemia matematinio programavimo griežtumo sąlyga (3) (Bazaraa et al. 2004).(1)-(5) uždavinio nežinomieji yra ribinių įrąžų vektorius 0 S ir plastinių daugiklių vektorius λ. Šio modelio trūkumas yra tas, kad neįvertinamas kons...

show abstract

Section: Patikslintas Konstrukcijos Optimizavimo Uždavinysunclassified

“…Kai nagrinėjama tik lenkiama konstrukcija, šį energinį principą atitinka toks ekstremumo uždavinio matematinis modelis (Atkočiūnas 2011;Gervytė, Jarmolajeva 2013): …”

Section: Prisitaikomumo Būvio įRąžų Ir Poslinkių Nustatymasunclassified

Residual Displacements‘ Progresive Analysis of the Multisupported Beam / Daugiaatramės Sijos Liekamųjų Poslinkių Progresinė Analizė

Liepa

Gervytė

Jarmolajeva

et al. 2014

Mokslas – Lietuvos Ateitis

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Then, in 1999 15 , Kaliszky and Logo introduced a designing process for an optimised strengthened truss, intending to strengthen the truss with additional elasto-plastic supports and/or bars, guaranteeing that the truss can support the loads without undergoing additional plastic deformations, all while keeping the cost of the strengthened truss to a minimum. The bar-optimised cross-sectional area of a steel structure subject to strength, stiffness, and stability restrictions was also supplied by Gervyte and Jarmolajeva 16 , who developed a mathematical model for this problem. In addition, Movahedi Rad et al 17 recently presented a novel optimisation strategy for regulating the plastic behaviour of haunched reinforced concrete (RC) beams through the utilisation of complementary strain energy of residual forces within the steel rebars to establish the maximum loading or steel minimum volume required for reinforcing beams.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Elasto-plastic analysis and optimal design of composite integral abutment bridge extended with limited residual plastic deformation

Rad

Papp

Ibrahim

et al. 2023

Sci Rep

View full text Add to dashboard Cite

Due to the growing significance of structural theories concerning the composite structure analysed and designed plastically, this paper introduces a new optimisation method for controlling the plastic behaviour of a full-scale composite integral abutment bridge by employing complementary strain energy of residual forces that existed within the reinforcing rebars. Composite bridges are structures made of components such as steel and concrete, which are frequent and cost-effective building methods. Thus, various objective functions were used in this work when applying optimum elasto-plastic analysing and designing the composite integrated bridge structure that was tested experimentally in the laboratory. In contrast, the plastic deformations were constrained by restricting the complementary strain energy of the residual internal forces aiming to find the maximum applied load and the minimum number of steel bars used to reinforce the concrete column part of the structure. The numerical model employed in this paper was validated and calibrated using experimental results, which were considered inside ABAQUS to produce the validated numerical model, using concrete damage plasticity (CDP) constitutive model and concrete data from laboratory testing to solve the nonlinear programming code provided by the authors. This paper presents a novel optimization method using complementary strain energy to control the plastic behaviour of a full-scale composite integral abutment bridge, with the original contribution being the incorporation of residual forces within reinforcing rebars to limit plastic deformations. Following that, a parametric investigation of the various optimisation problems revealed how models performed variously under different complementary strain energy values, which influenced the general behaviour of the structure as it transitioned from elastic to elasto-plastic to plastic; also results showed how the complementary strain energy value is connected with the amount of damaged accrued in both concrete and steel.

show abstract

“…Cellular automata method was applied to optimize the continuum structures (Sanaei, Babaei 2012), reporting interesting results. Analysis and optimization of elastic-plastic framing structures was investi-gated under complex constraints (Gervytė, Jarmolajeva 2013). The impact of ductility levels on the cost of RC moment resisting frames for buildings with 5 to 15 floors was investigated (Babaei 2015b).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Multi-Objective Optimization of Reinforced Concrete Frames Using Nsga-Ii Algorithm

Babaei

Mollayi

2016

Engineering Structures and Technologies

View full text Add to dashboard Cite

In recent decades, the use of genetic algorithm (GA) for optimization of structures has been highly attractive in the study of concrete and steel structures aiming at weight optimization. However, it has been challenging for multi-objective optimization to determine the trade-off between objective functions and to obtain the Pareto-front for reinforced concrete (RC) and steel structures. Among different methods introduced for multi-objective optimization based on genetic algorithms, Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA II) is one of the most popular algorithms. In this paper, multi-objective optimization of RC moment resisting frame structures considering two objective functions of cost and displacement are introduced and examined. Three design models are optimized using the NSGA-II algorithm. Evaluation of optimal solutions and the algorithm process are discussed in details. Sections of beams and columns are considered as design variables and the specifications of the American Concrete Institute (ACI) are employed as the design constraints. Pareto-fronts for the objective space have been obtained for RC frame models of four, eight and twelve floors. The results indicate smooth Pareto-fronts and prove the speed and accuracy of the method.

show abstract

Analysis and Optimization of Elastic-Plastic Framing Structures Under Complex Constraints / Tamprios Plastinės Rėminės Konstrukcijos Optimizavimas Kompleksinėmis Apribojimų Sąlygomis

Cited by 3 publications

References 10 publications

Residual Displacements‘ Progresive Analysis of the Multisupported Beam / Daugiaatramės Sijos Liekamųjų Poslinkių Progresinė Analizė

Residual Displacements‘ Progresive Analysis of the Multisupported Beam / Daugiaatramės Sijos Liekamųjų Poslinkių Progresinė Analizė

Elasto-plastic analysis and optimal design of composite integral abutment bridge extended with limited residual plastic deformation

Multi-Objective Optimization of Reinforced Concrete Frames Using Nsga-Ii Algorithm

Contact Info

Product

Resources

About