結(jié)構(gòu)的動力特性通常是控制結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要因素,因此結(jié)構(gòu)的振動頻率、振型模態(tài)通常是工程師關(guān)注的重點。很多情況結(jié)構(gòu)在既定的建筑功能要求和結(jié)構(gòu)布置下,其振動頻率可能不滿足期望值,因此需要采取一定手段達到用盡可能小的變動量將結(jié)構(gòu)的動力性能加以改善以滿足設(shè)定要求,使其對結(jié)構(gòu)方案的影響降到最低。從結(jié)構(gòu)動力平衡方程出發(fā),以結(jié)構(gòu)應(yīng)變能的角度建立了結(jié)構(gòu)各構(gòu)件對某階振動頻率的量化關(guān)系,并研發(fā)了結(jié)構(gòu)振型優(yōu)化分析軟件,使用該軟件對某雷達站高層鋼結(jié)構(gòu)進行了分析,求得了各構(gòu)件對一階振動頻率的貢獻度分布,并通過加強貢獻度大的構(gòu)件,削弱貢獻度小的構(gòu)件,使得該結(jié)構(gòu)在滿足現(xiàn)有設(shè)計要求下,共節(jié)省混凝土約3 000噸,鋼材300噸,結(jié)構(gòu)自重降低14.5%,多遇地震下基底剪力降低14.5%。 

【文章來源】：建筑科學(xué). 2020,36(S2)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

結(jié)構(gòu)振型優(yōu)化分析軟件操作界面

結(jié)構(gòu)計算模型

圖2 結(jié)構(gòu)計算模型從圖4可以看出，結(jié)構(gòu)底部豎向立柱對結(jié)構(gòu)基本周期貢獻最大，其次為斜交支撐構(gòu)件，且沿著結(jié)構(gòu)高度上行，各構(gòu)件的貢獻度均顯著減小，在結(jié)構(gòu)中上部樓層，呈現(xiàn)斜交支撐構(gòu)件貢獻度逐漸大于同一樓層高度的豎向立柱構(gòu)件，因此優(yōu)化的思路即對貢獻度大的構(gòu)件進行加強，對貢獻度小的構(gòu)件進行削弱，此處對該結(jié)構(gòu)底部5層鋼管混凝土柱進行加強，對中上部的鋼管和型鋼進行削弱，經(jīng)計算優(yōu)化后，共節(jié)省材料用量約3 300噸，其中節(jié)省混凝土約3 000噸，節(jié)省鋼材約300噸，優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)的振動頻率均為1Hz，優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)主要指標列于下表1，可以看出，優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)仍能保證對結(jié)構(gòu)的基頻要求，且經(jīng)濟成本有了較為顯著的下降，優(yōu)化效果較好。


本文編號：3529423