[发明专利]一种钢桁梁杆件断面智能设计方法

权利要求书

1.一种钢桁梁杆件断面智能设计方法，钢桁梁节段(4)包括多个类别的杆件，每一所述杆件包括多个板件；其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：

根据所述板件预设的厚度范围和级差，获取所述杆件中每一个板件的多个厚度值；

对所述杆件中每一个板件在取不同厚度值下进行排列组合，获得所述杆件的n种断面，并计算每种断面的截面积、截面惯性矩和截面形心位置；

计算所述杆件在不同的荷载组合下最大内力和最小内力；

从所述杆件的所有断面中，筛选出满足目标条件的断面，并从所有的满足目标条件的断面中选取数值最小的截面积所对应的断面作为所述杆件的最佳断面，其中，所述目标条件为：根据最大内力与截面积、截面惯性矩和截面形心位置的关系，以及最小内力与截面积、截面惯性矩和截面形心位置的关系，计算得到的应力值均符合预设应力条件；

按此重复，计算所述钢桁梁节段(4)所有杆件的最佳断面；

从所述杆件的所有断面中，筛选出满足目标条件的断面，并从所有的满足目标条件的断面中选取数值最小的截面积所对应的断面作为所述杆件的最佳断面，具体包括以下步骤：

将所述杆件的所有断面按照其截面积从小到大的顺序排列，并将序号为k的断面记为A_k，其中k＝1、2......n，n为所述杆件的断面的总数；

选取A₁和A_n中间的断面A_i，将A_i设为所述杆件的初始断面，并判断A_i是否满足所述目标条件；

若A_i满足，则将A₁设为所述杆件的断面，判断A₁是否满足所述目标条件，若A₁满足，则将A₁断面确定为杆件的最佳断面；若A₁不满足，则将A₁和A_i中间的断面A_i＇设为所述杆件的断面并重新判断是否满足所述目标条件；

若A_i＇满足，则将A₁和A_i＇的中间断面设为所述杆件的断面再度判断；

若A_i＇不满足，则将A_i＇和A_i的中间断面设为所述杆件的断面再度判断；

以此类推，直至找到满足所述目标条件的所述杆件截面积的最小值所对应的断面作为所述杆件的最佳断面；

若A_i不满足，则将A_n设为所述杆件的断面，判断A_n是否满足所述目标条件，若A_n不满足，则增大所述板件预设的厚度范围的最大值，以获取更新后的A_n，并重新执行选取A₁和A_n中间的断面A_i，将A_i设为所述杆件的初始断面，并判断A_i是否满足所述目标条件的步骤；若A_n满足，则将A_i与A_n中间的值A_i″设为所述杆件的断面并重新判断是否满足所述目标条件；

若A_i″满足，则将A_i和A_i″的中间断面设为所述杆件的断面再度判断；

若A_i″不满足，则将A_i″和A_n的中间断面设为所述杆件的断面再度判断；

以此类推，直至找到满足所述目标条件的所述杆件截面积的最小值所对应的断面作为所述杆件的最佳断面。

2.如权利要求1所述的钢桁梁杆件断面智能设计方法，其特征在于，所述杆件的类别包括上弦杆(1)、下弦杆(2)和腹杆(3)。

3.如权利要求1所述的钢桁梁杆件断面智能设计方法，其特征在于，每一所述杆件所包含的板件为顶板(10)、底板(11)和竖板(12)。