【摘要】：在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，可以達(dá)到“價(jià)優(yōu)物美”的效果，不僅房屋的美觀，實(shí)用功能也輕易達(dá)到了，而且在節(jié)省造價(jià)方面也有非凡的表現(xiàn)。同時(shí)，建筑物結(jié)構(gòu)的可靠度和科學(xué)合理性還能得到保證。在不侵害建筑結(jié)構(gòu)長(zhǎng)遠(yuǎn)效益的前提下，最大限度的減少建筑結(jié)構(gòu)的近期投資，是每一個(gè)承建單位的愿望。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，使市場(chǎng)收益達(dá)到最優(yōu)，最大。 采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的建筑工程造價(jià)比傳統(tǒng)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造價(jià)降低了6％～35％。優(yōu)化方法的技術(shù)性實(shí)現(xiàn)，可以使材料的性能最合理的利用起來，同時(shí)，最好的協(xié)調(diào)好建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元，并擁有建筑規(guī)范所規(guī)定的安全度。同時(shí)，它還可針對(duì)建筑整體性方案設(shè)計(jì)提出更加合理的決策，優(yōu)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的適用性、經(jīng)濟(jì)性和安全性目標(biāo)的有效途徑。 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的不是機(jī)械呆板地按規(guī)范或計(jì)算的底限作為設(shè)計(jì)依據(jù)，而是“物用其極”，使材料的性能充分發(fā)揮。對(duì)影響結(jié)構(gòu)性能的重點(diǎn)、關(guān)鍵部位及計(jì)算程序不能準(zhǔn)確分析或計(jì)算模型與實(shí)際情況有出入的部分，則采取重點(diǎn)加強(qiáng)或者補(bǔ)充分析的措施，做到目的明確，凸顯重點(diǎn)。 結(jié)構(gòu)優(yōu)化若不能與實(shí)際相結(jié)合，就像無根之木，永遠(yuǎn)只是表面的浮華。 本文結(jié)合工程實(shí)例，綜合運(yùn)用Ansys結(jié)構(gòu)分析模塊，PKPM結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件，對(duì)實(shí)際工程進(jìn)行了分部?jī)?yōu)化。運(yùn)用Ansys根據(jù)實(shí)際工況建模，聲明設(shè)計(jì)變量，目標(biāo)函數(shù)，狀態(tài)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化求解，得出構(gòu)件的相對(duì)最優(yōu)截面及相對(duì)最優(yōu)配筋。 本文結(jié)合工程實(shí)例，探討了當(dāng)板作為梁翼緣時(shí)，對(duì)梁支座抗彎承載力的有利作用，，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。在梁支座存在多排鋼筋的情況下，將板作為梁翼緣，進(jìn)行了鋼筋重新布置，與截面的微調(diào)，并得出合理的分析結(jié)果及經(jīng)濟(jì)效益。
【圖文】：

（a） （b）圖 2.1 框架的兩種破壞形式Fig. 2.1 Two Failure Forms in frame structure2.5.1 實(shí)際工程中“強(qiáng)柱弱梁”未能實(shí)現(xiàn)分析（1）樓板影響樓板和框架梁共同組成了 T 形截面在梁端受力時(shí)，可以顯著增加了框架梁的受壓區(qū)寬度，進(jìn)而梁的抗彎承載力和抗彎剛度都有所提高。在梁端施加負(fù)彎矩時(shí)，與框架梁平行的一定現(xiàn)澆板寬范圍內(nèi)的板的配筋量參與到梁工作受力中幫助抵抗負(fù)彎矩，對(duì)框架梁的抗負(fù)彎矩承載力有顯著增強(qiáng)作用。[26]（2）框架梁鋼筋的超配當(dāng)框架梁跨度和其上施加的荷載過大時(shí)，就需要增大梁截面尺寸，出現(xiàn)了梁端超配筋與鋼筋實(shí)際強(qiáng)度超過需要強(qiáng)度的情況。柱剛域的影響在程序計(jì)算過程中并沒有被考慮進(jìn)去，造成梁支座鋼筋在實(shí)際的計(jì)算設(shè)計(jì)中給超配，另外，在支座處的裂縫驗(yàn)算加大支座鋼筋（樓板及其配筋對(duì)裂縫大有幫助）等都是造成了實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的“強(qiáng)梁弱柱”。

3 框架結(jié)構(gòu)分部?jī)?yōu)化方向3.1 Ansys 優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊介紹限于過去計(jì)算機(jī)性能的原因，很多優(yōu)化都是靠手算完成，即使能夠建立比較科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)分析模型，有時(shí)也因龐大的計(jì)算量導(dǎo)致效率低下�？梢哉f，計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，為有限元分析插上了發(fā)展的翅膀，下圖為國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)分析模型及其優(yōu)缺點(diǎn)：
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU375.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2551931