蜂窝构件门式刚架是在传统门式刚架基础上,以蜂窝钢构件替换原有实腹式梁和柱得到的一种新型结构。蜂窝构件门式刚架既具有传统门式刚架受力简单、抗弯刚度大、承载力高、施工周期短等特点,又具有方便设备管线布置等独特优势,有着很好的应用前景。目前针对蜂窝构件门式刚架的设计没有成型的设计规范,大多依赖设计者的经验水平,而开孔相关参数设置的不合理往往会造成钢材得不到充分利用,不经济合理。因此,本文致力于蜂窝构件门式刚架优化设计方法的研究,寻找蜂窝构件门式刚架更为经济、合理的开孔设计方法。以蜂窝构件门式刚架结构工程应用为背景,依据蜂窝构件门式刚架的设计原理,采用实验优化设计方法,利用有限元分析软件Ansys Workbench优化功能,对蜂窝构件门式刚架结构进行优化设计。对仅梁腹板开孔、梁和柱腹板均开孔的蜂窝构件门式刚架结构展开优化研究,以自重最小为优化目标,以腹板开孔尺寸、开孔距离、腹板高度等参数为优化变量,以强度、刚度为约束条件,确定蜂窝构件门式刚架的优化方法,进行优化设计。目前蜂窝构件门式刚架设计方法是以PKPM等设计软件设计实腹式门式刚架梁、柱尺寸,再以1.5倍的扩高比对实腹式门式刚架腹板进行扩高设计,以扩高后腹板高度的0.6倍作为开孔直径,以1.5倍的孔直径作为孔间距进行开孔设计。针对目前这种设计方法进行参数优化分析研究,通过Ansys Workbench分别对30米跨、36米跨以及42米跨等不同跨度的蜂窝构件门式刚架在不同扩高比、开孔尺寸、开孔间距下的相关性能进行分析比较,确定更为经济合理的开孔方式。根据分析结果,建议蜂窝构件门式刚架设计扩高比采用1.2～1.3倍,开孔率采用70%,孔间距采用1.4～1.5倍孔直径是较为经济合理的开孔方式,各相关参数采用Ansys Workbench进行进一步优化调节。运用此方法对沈阳某军区车库项目实际工程进行优化设计,先运用研究的开孔方式对其进行新的初开孔设计,再以Ansys Workbench优化功能对其进一步优化,调节相关性能,最后在满足刚度、强度条件下每榀刚架用钢量相比原工程降低12.6%。