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建筑缆网几何形的控制

最优化与控制 2018-08-16 v1

摘要

双曲薄混凝土壳是非常高效的建筑结构,因其高结构稳定性而适用于轻量化建造。在此类壳体的建造过程中,可使用基于缆网的高效创新柔性模板来代替昂贵的传统木模板。为保证此类壳体的结构特性,须精确实现事先设计与优化的期望形态。柔性缆网模板对制造公差与不确定性的敏感性使得高精度具有挑战性。我们提出一种新的建造方法,在缆网结构建造过程中以反馈回路测量并控制其形态。回顾了基于力与基于能量两种模型并证明了其等价性。推导了一种高效的、基于序贯二次规划变体且保证每次迭代可行性的控制算法。在缆网的温和假设下,证明了到驻点的全局收敛性。为实际适用性,给出了用于计算稀疏输入向量的控制算法扩展。给出了用于壳体屋盖结构的缆网模板原型的实验结果以展示控制性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.05183,
  title  = {Control of an Architectural Cable Net Geometry},
  author = {Yvonne R. Stürz and Manfred Morari and Roy S. Smith},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.05183},
  year   = {2018}
}

备注

26 pages, 12 figures