高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、高層建筑設(shè)計(jì)不僅要滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全、功能適用等要求,還應(yīng)做到結(jié)構(gòu)體系受力合理、材料用量盡可能少?，F(xiàn)行的“試算-驗(yàn)證-修改”設(shè)計(jì)方法,得到的設(shè)計(jì)方案不一定是滿(mǎn)足規(guī)范要求的所有方案中最好的(或較好的),需要耗費(fèi)大量的人力資源和設(shè)計(jì)時(shí)間。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的重要發(fā)展,其思想內(nèi)涵不僅僅是追求體積最小或重量最輕,更重要的是要達(dá)到一種資源合理的優(yōu)化配置。
　　結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論的研究歷史悠久,在很多領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用,并且開(kāi)發(fā)了許多具有優(yōu)化功能

2、的大型有限元軟件。然而,針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化算法研究及應(yīng)用還相對(duì)比較匾乏。一方面是由于建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是多工況、多變量、多約束和多目標(biāo)的復(fù)雜的離散變量?jī)?yōu)化問(wèn)題,且存在大量的不確定性(如荷載、構(gòu)件材料與尺寸、分析模型等);另一方面建筑結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜,規(guī)范構(gòu)造要求繁多,結(jié)構(gòu)和構(gòu)件形式豐富,這些都給建立全面而實(shí)用的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)算法帶來(lái)了挑戰(zhàn)。近年來(lái),高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛,數(shù)量多,投資大,因此對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的意義。
　　

3、本文對(duì)主要開(kāi)展了一下工作:1.以某高層剪力墻結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,采用我國(guó)常用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件SATWE進(jìn)行建模和分析,考查結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性、變形情況、內(nèi)力特性和構(gòu)造措施等以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。并對(duì)優(yōu)化前后的結(jié)構(gòu)性能、經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行對(duì)比分析。2.在最優(yōu)剪力墻布置確定的條件下,用有限元分析軟件ANSYS對(duì)剪力墻厚度進(jìn)行優(yōu)化。在配筋率一定的情況下,以結(jié)構(gòu)混凝土用量最小為目標(biāo)函數(shù),以最大層間位移角為約束條件,對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)住宅建立優(yōu)化模型進(jìn)行優(yōu)化,在優(yōu)化過(guò)程中