钢筋混凝土框架-剪力墙结构设计的优化研究

来源 :同济大学土木工程学院 同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weibiechao
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框架-剪力墙结构以其良好的受力性和适用性成为高层建筑结构的常用形式之一。 由于传统的结构设计方法存在过于保守的局限性,对框架-剪力墙结构进行优化设计很有必要。但由于优化理论和方法的复杂性,目前离结构设计中的实际应用还有一段距离。本文试图通过对现有结构优化设计的理论和方法进行疏理,从框架-剪力墙这种常用的结构形式着手,对高层建筑结构的优化设计进行研究。 首先,用常规的设计方法设计了一个钢筋混凝土框架-剪力墙的结构方案,分析其方法的局限性。然后,本文根据优化理论,建立框架-剪力墙结构的数学模型,列出设计变量-剪力墙刚度特征值、目标函数-地震作用与剪力墙刚度特征值之间的函数关系、约束函数-剪力墙截面惯性矩大于零等,并针对优化模型的特点选用复形法,选用MatLab语言编程,通过计算得到最优剪力墙刚度特征值,并折算成剪力墙厚度和数量,从而得到剪力墙厚度和数量及布置的较优方案:使用高层建筑结构分析软件SATWE对优化后的结构方案进行分析,证明优化后的结构方案满足现行规范的要求。最后,对比优化前后的结构方案,得出剪力墙优化布置的结论。 本文的工作可为结构设计的优化工作提供促进结构优化设计理论的应用。
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