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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种环形张拉整体结构及优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115422773B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211198605.7，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种环形张拉整体结构及优化方法是由陆金钰;许植胤;刘继磊;盘俊纬设计研发完成，并于2022-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种环形张拉整体结构及优化方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种环形张拉整体结构，环形张拉整体结构具有n个张拉整体单元，呈环向串接，其中，n为偶数，单个张拉整体单元包括：3根压杆，3根压杆的任意两个端点均连接有一根拉索，张拉整体单元具有上底面与下底面两个底面，底面由三根压杆的同侧端点构成，且每个底面均垂直于环形张拉整体结构的圆环中轴线；张拉整体单元的结构通过确定三根压杆的6个端点坐标确定，张拉整体单元满足以下结构要求：上底面的正投影与下底面均为等边三角形，上底面与下底面互不平行、不相交且存在夹角β；相邻张拉整体单元之间的上底面或下底面相重合，且以该重合的面互为镜像对称设置。本发明的结构受力合理，稳定性更好。

本发明授权一种环形张拉整体结构及优化方法在权利要求书中公布了：1.一种环形张拉整体结构的优化方法，所述环形张拉整体结构具有n个张拉整体单元，n个所述张拉整体单元呈环向串接，其中，n为偶数，单个所述张拉整体单元包括：3根压杆与12根拉索，其中，3根所述压杆的任意两个端点均连接有一根拉索，所述张拉整体单元具有上底面与下底面两个底面，所述底面由三根所述压杆的同侧端点构成，所述环形张拉整体结构由相邻所述张拉整体单元之间的压杆一一对接，且每个底面均垂直于所述环形张拉整体结构的圆环中轴线； 所述张拉整体单元的结构通过确定三根所述压杆的6个端点坐标确定，所述张拉整体单元满足以下结构要求： 所述上底面的正投影与所述下底面均为等边三角形，所述上底面与下底面互不平行、不相交且存在夹角β； 相邻所述张拉整体单元之间的上底面或下底面相重合，且以该重合的面互为镜像对称设置； 所述环形张拉整体结构的形状由组成张拉整体单元的5个参数唯一确定：所述张拉整体单元的高度H、底面外接圆半径r、下底面以中心O1为转动支点沿逆时针作水平转动的角度α0、上底面的正投影与下底面的相对旋转角度α、夹角β； 环形张拉整体结构的内径跨度d，所述张拉整体单元满足以下约束条件： 同时满足三根所述压杆不交叉； 所述夹角β为360°的因数，且满足n=360°β； 所述夹角β和底面外接圆半径r满足内径跨度； 所述张拉整体单元均能够满足压杆受压，拉索受拉的条件； 其特征在于，所述优化方法包括以下步骤： S1，设定下底面为等边三角形且位于X轴、Y轴组成的平面，且中心O1为坐标轴原点，Y轴指向环形张拉整体中心，X轴垂直于圆环中轴线所在平面，Z轴指向上底面中心O2； 对三根所述压杆的6个端点进行编号，所述下底面的三个端点逆时针编号为A、B、C，所述上底面的三个端点逆时针编号为D、E、F； 在参数H、r、α0、α、β的变化范围、、、、内生成初始参数值，、、、、根据实际需要设定； S2，根据所述初始参数值，计算6个端点的坐标，计算方式如下： ； ； ； ； ； ； S3，根据坐标计算张拉整体单元的平衡矩阵，对平衡矩阵进行奇异值分解得到自应力模态； 根据6个端点的坐标、自应力模态，根据优化模型中约束条件的表达式判断张拉整体单元是否满足结构要求和约束条件，并计算目标函数值； 所述目标函数为： ， 所述优化模型为： ， 式中，i为压杆或拉索，和为目标函数的组合系数，为索构件集合，为杆构件集合，为构件预应力，为索构件平均内力，为杆构件平均内力，为索构件的长度种类数，为杆构件长度种类数，P为罚函数项，其值远大于；A为结构的平衡矩阵，t为构件内力向量，为ij两杆件之间距离，d为环形张拉整体结构所要求的跨度，n为环形张拉整体结构所要求的张拉整体单元个数； S4，使用Matlab软件导入所述S3中的优化模型并对上述5个参数H、r、α0、α、β进行求解，通过优化搜索算法调整5个参数的值，重复步骤S2、步骤S3，结构的目标函数值不断减少，直到搜索出满足结构要求和约束条件的张拉整体单元的最优解。

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