文档介绍：摘要有效的方法,将优化算法与有限元技术结合起来,对混凝土框架结构进行优化,优化设计是利用最优化数学方法解决工程设计问题缭谥诙嗦愣喔錾杓要求的设计方案中寻到最适宜的设计方案摹窒执杓品椒āS呕杓萍业设计理论、数学最优化方法和计算机技术于~体,为工程设计提供了一种重要的科学设计方法,能够大大提高设计效率和设计质量。钢筋混凝土框架结构具有造价低、平面布置灵活、便于标准化施工等优点,使其成为我国己建建筑的重要结构形式,而且在未来仍将保持良好的发展前景。因此,寻求该结构的科学合理的设计方法,对保证建筑安全、提高建筑投资效益是必要而迫切的。有限元分析法是借助计算机技术解决结构力学分析问题最先进探求优化理论与方法,是本文的研究重点。在分析传统结构优化方法的基础上,首先利用精确度很高的有限元法对钢筋混凝土框架结构进行内力分析,从而保证了基础数据的客观准确性;进而引入离散变量优化算法对钢筋混凝土框架结构如何应用这一理论的一系列问题进行了研究。通过建立以重量最小为目标的数学优化模型,把框架构件的截面边长作为参数化设计变量,位移、应力作为约束条件,进行有限元内力分析和优化计算,最后通过算例验证了这种离散变量搜索优化方法的可行性及用于结构优化设计结果可靠性。本文的研究不仅可用于框架结构的优化设计,而且,对其它结构形式的建筑结构优化设计也有一定的参考价值;同时,采用优化设计还能缩短工期,节约工程造价,因此,有着非常重要的现实意义。关键词:钢筋混凝土框架,优化设计,有限元分析,离散变量幽北祷鹧镀呗畚
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第一章绪论选题背景⋯房、仓库等民用和工业建筑中。结构相比,钢筋混凝土结构具有造价低,防火性能好,刚度大,可减少侧向位移的特点,使其应用非常广泛。而框架结构因其具有下列优点,使其应用范围目益建筑有良好的适应性。在我国,建筑高度阋韵碌慕ㄖ铮蠖嗖捎酶筋混凝土框架结构,其中在北京已建成的高层、局部层的现浇框架结构——建筑是社会生产和人类生活需求的产物,是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。人类的建筑活动,从穴居、巢居到现在的摩天大楼,经历了漫长的发展历程。无论古代人还是现代人,营造建筑的目的都是为了满足人们物质生产和文化生活的需要。建筑物的功能要求随着社会生产力的发展和人类物质文化生活水平的提高而不断提高和曰益复杂化,建筑结构技术也在历史进程中不断进步和发展。框架结构是采用梁柱等杆件刚接组成空间体系作为建筑物承重骨架的结构。它的特点是承受竖向荷载的能力强,承受水平荷载绶绾稍亍⒌卣鹱饔的能力弱。框架结构的侧向刚度较小,属柔性体系,因而其高度受到限制。框架结构是多层房屋的常用结构形式,多层框架结构广泛应用于办公楼、旅馆、住宅、厂钢筋混凝土框架结构是我国各类型建筑中使用最普遍的结构形式之一。同钢扩大。峁蛊矫娌贾昧榛睿勺龀山洗罂占涞幕嵋槭摇⒉吞⒊导洹⒂R堤教室等。即可用隔断分割成小房间,又可拆除隔断改成大房间,因而使用非常灵活。馇接梅浅兄毓辜墒菇ㄖ⒚嫔杓屏榛疃啾洌徊捎们嶂矢舳虾屯馇可大大降低房屋自重,节约材料。辜嘈蜕伲子诓捎帽曜蓟⒍ㄐ突工,加快建设速度。既可采用预制构件,也可采用定型模板而成现浇结构。综上,结合二者优点的钢筋混凝土结构已成为建筑的主要结构形式。钢筋混凝土框架结构在我国未来建筑中仍将保持良好的发展前景。这主要是基于下列原因:首先,随着粘土砖被停用,钢材价格的居高不下,使德钢筋混凝土框架结构的经济性和实用性仍将在相当长时期内保持优势:其次,为节省占地面积,节约市政工程费用,节省拆迁费用,改善城市居民的生活条件,城市建筑的中、高层化仍是我国城市建筑的必然趋势。而钢筋混凝土框架结构对中、高层长城饭店,是我国地震区最高的框架结构。它采用了延性框架设计方法,并采用西北工业人学硕十论文第一章绪论
结构优化的研究状况【随着经济的发展,综合性多功能大厦、底层带酒店、带车库的框架结构建筑会越题,是优化思想应用于土建结构设计有了一定的理论依据,这些方法形成了结构提出了一个离散型优化准则⋯.均匀应变能密度准则,标志着离散优化轻钢龙骨石膏板作隔断墙,外墙采用玻璃幕墙;当有变形良好的轻质隔断及外墙材料与抗横向荷载结构相结合时,钢筋混凝土框架可建到层左右。再者,来越多,这必将会提高钢筋混凝土框架结构的使用率。因此,对钢筋混凝土框架的研究和探索一直是工程界重视的领域之一。传统的框架结构设计,是把空间结构简化为平面结构,进行内力分析。然后选取截面,进行校核。这种设计办法,主要是基于安全性考唐的,很少考虑经济性。如何把结构设计的既安全又经济,已成为结构设计发展追在眉睫的问题。框架结构是由梁、柱、桁架等基本构件组成的,优化理论的研究是以这些基本构件为内容的,对它们的研究贯穿着结构优化的发展历