MINLP optimization of a single-storey industrial steel building

Tomaž Žula (Avtor), Zdravko Kravanja (Avtor), Stojan Kravanja (Avtor)

Povzetek

V prispevku je predstavljeno optimiranje topologije in standardnih prerezov jeklene industrijske hale, izdelane iz jeklenih standardnih vroče valjanih I prerezov. Konstrukcijo sestavljajo glavni okvirji na katere so pritrjene lege. Optimiranje je izvedeno z mešanim celoštevilskim nelinearnim programiranjem (MINLP). Pri MINLP poteka diskretno optimiranje topologije in standardnih izmer sočasno z računom zveznih parametrov. Za reševanje nekonveksnega, nelinearnega in kombiniranega diskretno-zveznega optimizacijskega problema jeklenih hal je uporabljen modificirani algoritem zunanje aproksimacije s sprostitvijo enačb (Modified OA/ER). Poleg optimalne mase konstrukcije so še izračunani optimalna topologija z optimalnim številom glavnih okvirjev in leg ter standardni prerezi vseh konstrukcijskih elementov.Prispevek vsebuje teoretični opis problema in praktični primer z rezultati optimiranja.

Ključne besede

gradbeništvo;industrijske hale;optimiranje topologije;optimiranje prerezov;nelinearno programiranje;MINLP;civil engineering;topology optimization;sizing optimization;nonlinear programming;

Podatki

Jezik:	Angleški jezik
Leto izida:	2008
Tipologija:	1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:	UM FGPA - Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo
Založnik:	= Association of Mechanical Engineers and Technicians of Slovenia et al.
UDK:	624.04:519.68
COBISS:	12650774
ISSN:	0039-2480
Matična publikacija:	Strojniški vestnik
Št. ogledov:	1830
Št. prenosov:	48
Ocena:	0 (0 glasov)
Metapodatki:

Ostali podatki

Sekundarni jezik:	Slovenski jezik
Sekundarni naslov:	MINLP optimiranje jeklene industrijske hale
Sekundarni povzetek:	The paper presents the topology and standard sizes optimization of a single-storey industrial steel building, made from standard hot rolled I sections. The structure consists of main portal frames, connected with purlins. The structural optimization is performed by the Mixed-Integer Non-linear programming approach (MINLP). The MINLP performs a discrete topology and standard dimension optimization simultaneously with continuous parameters. Since the discrete/continuous optimization problem of the industrial building is non-convex and highly non-linear, the Modified Outer- Approximation/Equality-Relaxation (OA/ER) algorithm has been used for the optimization. Alongside the optimum structure mass, the optimum topology with the optimum number of portal frames and purlins as well as all standard cross-section sizes have been obtained. The paper includes the theoretical basis and a practical example with the results of the optimization.
Sekundarne ključne besede:	gradbeništvo;industrijske hale;optimiranje topologije;optimiranje prerezov;nelinearno programiranje;MINLP;
URN:	URN:NBN:SI
Strani:	str. 707-724
Letnik:	ǂVol. ǂ54
Zvezek:	ǂiss. ǂ10
Čas izdaje:	2008
Ključne besede (UDK):	applied sciences;medicine;technology;uporabne znanosti;medicina;tehnika;engineering;technology in general;inženirstvo;tehnologija na splošno;civil and structural engineering in general;gradbena tehnika;gradbeništvo;structural design;graphical and analytical statics for investigation and calculation of structures;gradbena statika;mathematics;natural sciences;naravoslovne vede;matematika;mathematics;matematika;computational mathematics;numerical analysis;računska matematika;numerična analiza;
ID:	1005600