簡(jiǎn)介：結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)迄今已有近百年的歷史。在最近的四十年內(nèi)，無(wú)論從其理論、算法還是在應(yīng)用方面，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)都取得了很大的進(jìn)展。特別是近年來(lái)遺傳算法在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，更使得結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)水平達(dá)到一個(gè)新的高度。遺傳算法是一種模擬自然界生物進(jìn)化的搜索算法，由于它簡(jiǎn)單易行、魯棒性強(qiáng)，尤其是不需要專門的領(lǐng)域知識(shí)而僅用適應(yīng)值函數(shù)作評(píng)價(jià)來(lái)指導(dǎo)搜索過程，因而成為近年來(lái)在優(yōu)化領(lǐng)域中受到廣泛關(guān)注的一種新型智能優(yōu)化方法。但是在利用遺傳算法進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，常常存在早熟收斂和收斂性能差等問題。很多學(xué)者和研究人員都嘗試采取各種措施來(lái)改進(jìn)遺傳算法，其中，近年來(lái)出現(xiàn)的免疫算法為改進(jìn)遺傳算法的上述缺陷提供了一條新途徑。本文嘗試?yán)妹庖咚惴ǖ南嚓P(guān)理論對(duì)遺傳算法進(jìn)行改進(jìn)，并將改進(jìn)后的算法應(yīng)用到土建結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中。為此，本文做了如下工作1首先介紹了遺傳算法的原理，分析了其缺陷及產(chǎn)生原因，進(jìn)而根據(jù)生物免疫系統(tǒng)的抗原識(shí)別、保持抗體的多樣性和免疫記憶的特性，將免疫算法引入到遺傳算法中。這樣就構(gòu)成了一種混合優(yōu)化算法免疫遺傳算法，它通過免疫算法中的濃度調(diào)節(jié)機(jī)制對(duì)抗體進(jìn)行促進(jìn)和抑制，這樣既保留了進(jìn)化種群中的較優(yōu)抗體又保證了抗體的多樣性，從而避免遺傳算法在進(jìn)化過程中的過早收斂問題。本文采取了一種基于抗體矢量距的濃度構(gòu)成方式，對(duì)選擇概率進(jìn)行了改進(jìn)；此外本文還對(duì)遺傳算法中的交叉和變異概率進(jìn)行了自適應(yīng)調(diào)整，進(jìn)一步提高了算法的效率和性能。2其次對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題中的約束條件和離散變量問題提出了相應(yīng)的處理方法采用一種直接比較比例法DCPM對(duì)約束條件進(jìn)行處理；采用計(jì)算適應(yīng)度的個(gè)體與進(jìn)化個(gè)體相分離的方法來(lái)處理離散變量和整型變量。3然后綜合上述改進(jìn)，應(yīng)用免疫遺傳算法對(duì)經(jīng)典的DEJONG優(yōu)化測(cè)試函數(shù)和幾類有約束優(yōu)化問題分別進(jìn)行了數(shù)值測(cè)試，并與其他算法的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行比較，分析結(jié)果表明，本文的免疫遺傳算法具有較強(qiáng)的全局尋優(yōu)能力、較高的穩(wěn)定性和計(jì)算效率。4最后將本文的免疫遺傳算法結(jié)合桿系結(jié)構(gòu)有限元分析原理，分別對(duì)土建結(jié)構(gòu)中常見的桁架結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。并且將本文算法得到的優(yōu)化結(jié)果同基本遺傳算法的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，分析表明本文免疫遺傳算法相比基本遺傳算法有著更好的收斂特性，迭代次數(shù)減少，優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果也好于基本遺傳算法。因此，本文算法用于此兩類結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是可行的和高效的。

簡(jiǎn)介：我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家，強(qiáng)烈的地震作用造成了巨大的災(zāi)害。在抗震設(shè)防區(qū)搞好新建工程的抗震設(shè)防和既有建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能評(píng)估，對(duì)于提高建筑工程的抗震能力和減輕地震災(zāi)害是非常重要的。本文對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估方法及其評(píng)估參數(shù)和指標(biāo)進(jìn)行了研究。1分析和總結(jié)了目前各種抗震性能評(píng)估的方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用的范圍。在分析研究的基礎(chǔ)上，提出了以PUSHOVER為基礎(chǔ)評(píng)估鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能的方法。2在總結(jié)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)震害和抗震性能影響因素的基礎(chǔ)上，提出了評(píng)估鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的性能指標(biāo)為層間位移角和塑性鉸轉(zhuǎn)角。通過總結(jié)現(xiàn)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的震害和模型試驗(yàn)等結(jié)果，給出了適合于評(píng)估鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的層間位移角以及大震下塑性鉸轉(zhuǎn)角的限值，該限值與我國(guó)現(xiàn)行抗震規(guī)范的三個(gè)設(shè)防水準(zhǔn)“大震、中震和小震”相對(duì)應(yīng)。3給出了該評(píng)估方法的評(píng)估流程該方法為兩階段評(píng)估，第一階段以層間位移角評(píng)估鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在大震、中震及小震下結(jié)構(gòu)的性能，第二階段以大震下的塑性鉸轉(zhuǎn)角為指標(biāo)，評(píng)估鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是否在大震下由于梁、柱端形成的塑性鉸轉(zhuǎn)角過大，而引起的結(jié)構(gòu)局部的倒塌。4運(yùn)用所提出的方法，對(duì)唐山地震中表現(xiàn)出良好抗震性能的唐山面粉廠制粉車間五層鋼筋混凝土框架進(jìn)行了評(píng)估，并于實(shí)際震害進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明與實(shí)際震害吻合良好。本文所提出的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能評(píng)估方法及其評(píng)估參數(shù)和指標(biāo)能夠較全面綜合評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的抗震性能，對(duì)于搞好新建與既有鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能評(píng)估、進(jìn)而提高鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能等均具有一定的指導(dǎo)意義。

簡(jiǎn)介：目前，基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)已成為世界各國(guó)土木工程界研究的熱點(diǎn)之一。而該方法的理論基礎(chǔ)之一是結(jié)構(gòu)的可靠度理論。目前為國(guó)家規(guī)范所接受的尚僅為截面水平可靠度理論，而高可靠度的截面不一定能組成高可靠度的結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)體系可靠度計(jì)算的關(guān)鍵問題之一是失效的相關(guān)性問題，繼P法之后，人們基于不同的失效相關(guān)性假設(shè)，又提出了許多不同的結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算方法。但關(guān)于結(jié)構(gòu)失效相關(guān)性的試驗(yàn)驗(yàn)證文獻(xiàn)卻一直少有報(bào)道。在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的持續(xù)資助下，導(dǎo)師王東煒以及弟子們采用MONTECARLO隨機(jī)模擬的方法，對(duì)鋼筋混凝土規(guī)范框架結(jié)構(gòu)、剪力墻以及砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的統(tǒng)計(jì)分析工作，得出了小震、中震及大震作用下上述結(jié)構(gòu)的部分失效相關(guān)性規(guī)律。理論分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、工程實(shí)踐是結(jié)構(gòu)工程學(xué)科建立和發(fā)展的三個(gè)重要支柱，結(jié)構(gòu)試驗(yàn)便是其中一個(gè)必不可少的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，沒有結(jié)構(gòu)試驗(yàn)作為基礎(chǔ)，相應(yīng)的抗震理論就難以得到驗(yàn)證。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是我國(guó)工業(yè)與民用建筑的主要結(jié)構(gòu)形式之一，為進(jìn)一步總結(jié)和驗(yàn)證鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的失效相關(guān)性規(guī)律，本文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于靜力彈塑性分析的建筑結(jié)構(gòu)地震易損性及失效相關(guān)性研究”項(xiàng)目編號(hào)50178064和北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目的資助下，分別設(shè)計(jì)了兩榀兩層三跨對(duì)稱和一榀非對(duì)稱平面框架結(jié)構(gòu)模型，并采用擬動(dòng)力試驗(yàn)方法，對(duì)結(jié)構(gòu)在小震下約束開裂和大震下約束屈服失效特點(diǎn)和規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)和分析，以期為結(jié)構(gòu)失效相關(guān)性理論提供實(shí)驗(yàn)上的支持。通過試驗(yàn)分析得出以下結(jié)論1按照規(guī)范設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在小震作用下，各約束在開裂時(shí)間和位置上是具有一定偶然性和稀疏性的。2試驗(yàn)框架結(jié)構(gòu)在大震作用下，同層同高度處柱約束在失效時(shí)間序列上多具有同時(shí)性。3混凝土抗拉強(qiáng)度的相對(duì)離散性是造成小震下個(gè)別截面約束偶然開裂的主要原因；鋼筋抗拉強(qiáng)度的相對(duì)均勻性是造成大震下較多約束截面同時(shí)失效的主要原因。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多基于框架結(jié)構(gòu)的中美抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：現(xiàn)今關(guān)于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究資料和各國(guó)相關(guān)規(guī)范都明確表明型鋼與混凝土之間存在著粘結(jié)滑移的問題，并且這種粘結(jié)滑移現(xiàn)象對(duì)結(jié)構(gòu)受力性能有顯著的影響。本文基于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能和型鋼與混凝土間粘結(jié)滑移理論的研究成果，提出了型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)桿系模型單目標(biāo)離散型變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)方法。該優(yōu)化設(shè)計(jì)方法中，設(shè)計(jì)變量取結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何尺寸、截面尺寸、材料強(qiáng)度、型鋼截面尺寸，目標(biāo)函數(shù)取型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)全部結(jié)構(gòu)材料的造價(jià)，約束條件為型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)基于粘結(jié)滑移的研究結(jié)論以及現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)程中所規(guī)定的合理的設(shè)計(jì)基本要求、計(jì)算要點(diǎn)和構(gòu)造措施。優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本思路是，首先根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)初步確定結(jié)構(gòu)布局、構(gòu)件幾何與截面尺寸、材料強(qiáng)度，并采用有限單元法按桿系模型對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同載荷工況下的內(nèi)力分析；然后將結(jié)構(gòu)離散為梁、柱構(gòu)件，根據(jù)各載荷工況下構(gòu)件幾何尺寸及相應(yīng)的內(nèi)力分析結(jié)果，進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件各設(shè)計(jì)變量的分部?jī)?yōu)化。在分部?jī)?yōu)化中采用求解離散變量的混合懲罰函數(shù)法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化計(jì)算的初期主要按連續(xù)變量進(jìn)行計(jì)算，隨著迭代進(jìn)行，變量的離散性很快起控制作用，最后收斂到指定的離散值；修改構(gòu)件的設(shè)計(jì)變量，并將其重新整合得新的結(jié)構(gòu)方案。重復(fù)上述迭代過程，直至獲得結(jié)構(gòu)構(gòu)件各設(shè)計(jì)變量的最佳取值。最后，結(jié)合實(shí)例計(jì)算并與原始方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析，提出各主要設(shè)計(jì)參數(shù)的最佳取值。本研究為型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了實(shí)用方法與途徑，其不僅符合于工程實(shí)際，且能夠體現(xiàn)規(guī)范的要求，為其它型鋼混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供借鑒。

簡(jiǎn)介：電除塵器結(jié)構(gòu)是一種大型的鋼結(jié)構(gòu)環(huán)保設(shè)備，廣泛應(yīng)用于電力、建材、冶金、化工等行業(yè)，對(duì)于保護(hù)和改善環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。由于電除塵器結(jié)構(gòu)體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是在對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行較大的簡(jiǎn)化，采用一些較為簡(jiǎn)單的計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算，并不能真實(shí)反映電除塵器的受力狀況，只能靠通過降低材料的許用應(yīng)力來(lái)提高結(jié)構(gòu)的安全性，這造成了結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面的確定具有較大的盲目性和保守性，從而造成材料的很大浪費(fèi)。另一方面由于電除塵器本身具有體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，所處工況也相當(dāng)復(fù)雜，再加長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)于電除塵器本體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視不夠，國(guó)內(nèi)曾發(fā)生過多起電除塵器結(jié)構(gòu)坍塌的事故，應(yīng)當(dāng)引起結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的重視。本課題來(lái)源于與武漢凱迪藍(lán)天科技有限公司合作的電除塵器結(jié)構(gòu)安全評(píng)估及結(jié)構(gòu)優(yōu)化的科研項(xiàng)目。本文采用大型通用有限元軟件ANSYS對(duì)電除塵器的殼體框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，可以使其得到較為精確的分析、計(jì)算，以確保結(jié)構(gòu)安全性、可靠；而對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要目的就是在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的前提下，盡量降低其鋼耗量，達(dá)到合理利用和節(jié)約鋼材的目的。本文的研究主要內(nèi)容有1、研究有限元理論以及有限元軟件在實(shí)際工程中的應(yīng)用采用有限元軟件ANSYS對(duì)電除塵器鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，定義電除塵器有限元模型及其載荷、約束并求解。對(duì)某現(xiàn)役電除塵器殼體框架進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全分析，分析結(jié)構(gòu)在多個(gè)工況共同作用下的應(yīng)力應(yīng)變狀況，是否滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求。2、研究結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論及方法，在對(duì)電除塵器構(gòu)件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，以原有的電除塵器結(jié)構(gòu)方案作為初始方案，采用ANSYS對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，即選擇合理的設(shè)計(jì)變量、約束函數(shù)和目標(biāo)函數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)在滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的前提下，結(jié)構(gòu)耗鋼量盡可能的少，應(yīng)力分布合理，從而達(dá)到節(jié)約鋼材，提高產(chǎn)品利潤(rùn)率和競(jìng)爭(zhēng)力的目的。

簡(jiǎn)介：鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在多層鋼框架結(jié)構(gòu)房屋中已經(jīng)逐漸得到了應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)組合構(gòu)件如組合簡(jiǎn)支梁、組合連續(xù)梁及半剛性組合節(jié)點(diǎn)等作了大量的研究，但對(duì)組合框架的整體受力性能研究較少，我國(guó)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)程中尚無(wú)組合框架的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)條文。本文以多層組合鋼框架結(jié)構(gòu)工程為研究對(duì)象，利用有限元軟件ANSYS及SAP2000、鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)軟件STS及SATWE8，對(duì)組合框架進(jìn)行了計(jì)算分析，并對(duì)組合框架與純鋼框架兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了受力性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較分析。1利用ANSYS有限元軟件分別建立了多層組合鋼框架及純鋼框架的有限元模型，計(jì)算分析了組合框架梁的剛度對(duì)組合框架的抗震性能的影響。分析結(jié)果表明，由于組合框架梁剛度的提高，使結(jié)構(gòu)的整體抗側(cè)移剛度增大，相應(yīng)結(jié)構(gòu)側(cè)移變小。2研究了框架節(jié)點(diǎn)的組合作用，給出節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)建議。3進(jìn)行了組合框架與純鋼框架的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析，總結(jié)了組合框架的設(shè)計(jì)施工的構(gòu)造特點(diǎn)。4為便于組合框架在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以實(shí)際工程為例，在參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上提出一種構(gòu)造組合框架梁模型的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方法。

簡(jiǎn)介：基于有限單元法，提出了一個(gè)適用于地震作用下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)空間非線性反應(yīng)分析的分析模型采用桿件為基本單元，將體系的質(zhì)量集中于各個(gè)桿件的交點(diǎn)處，建立框架結(jié)構(gòu)三維桿系有限元分析模型；桿件采用三段變剛度模型，由兩端彈塑性桿段和中間彈性桿段組成，可以考慮隨著內(nèi)力的變化，桿件沿長(zhǎng)度方向上的剛度變化與分布情況；在彈塑性桿段內(nèi)，借鑒多彈簧模型的思想，將截面劃分為若干鋼筋彈簧和混凝土彈簧，引入任意加載路徑的單軸混凝土彈簧和鋼筋彈簧力位移本構(gòu)關(guān)系，用于考慮單元的拉壓、彎曲等變形；各鋼筋與混凝土彈簧由于變形的發(fā)展而剛度不斷改變，從而導(dǎo)致彈塑性桿段截面剛度的不斷改變，桿件的單元?jiǎng)偠染仃囈沧鞒鱿鄳?yīng)變化，從而反映出結(jié)構(gòu)在地震作用下的剛度變化情況?；谏鲜鰡卧Ｐ停赩ISUALC60平臺(tái)上開發(fā)了地震作用下鋼筋混凝土框架非線性反應(yīng)仿真程序。首先對(duì)子空間迭代法求解自振特性程序、鋼筋和混凝土恢復(fù)力滯回程序等子程序進(jìn)行了驗(yàn)證，接著，借助于一個(gè)三層一跨鋼筋混凝土框架模型和一平面不規(guī)則、立面有縮進(jìn)的三層鋼筋混凝土框架模型結(jié)構(gòu)模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，應(yīng)用仿真程序?qū)δＰ徒Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算并對(duì)比分析了計(jì)算結(jié)果，從而驗(yàn)證了仿真程序的正確性和明確了其適用性。最后將驗(yàn)證后的程序應(yīng)用于結(jié)構(gòu)的抗震性能參數(shù)分析。驗(yàn)證和分析結(jié)果表明利用本文所編制程序?qū)@些算例進(jìn)行分析具有相當(dāng)?shù)木龋煌ㄟ^合理選取材料的恢復(fù)力模型，可以較好地模擬地震作用下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)非線性反應(yīng)；本文開發(fā)的仿真軟件可以作為新建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或既有結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估的輔助分析工具。

簡(jiǎn)介：本研究以強(qiáng)化鋼框架節(jié)點(diǎn)抗震性能的狗骨式剛性連接鋼框架作為研究對(duì)象，利用有限元軟件進(jìn)行靜力與動(dòng)力分析，與傳統(tǒng)剛性連接鋼框架的分析結(jié)果相比較，旨在明確狗骨式節(jié)點(diǎn)連接形式對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力及穩(wěn)定性能的影響，為工程設(shè)計(jì)提供一定的理論依據(jù)。本研究首先對(duì)有限元軟件ETABS與ANSYS作分析比較，分析在本研究中兩種軟件的適用范圍。確定采用ETABS和ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系的抗震性能分析，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能僅采用ANSYS進(jìn)行分析。第三章借助于ETABS分別對(duì)一組多層、高層整體鋼框架作了地震反應(yīng)譜與地震時(shí)程分析第四章選取一三維二層鋼框架結(jié)構(gòu)1∶2模型，借助于ANSYS進(jìn)一步進(jìn)行地震反應(yīng)譜與地震時(shí)程分析；為了進(jìn)一步驗(yàn)證兩種節(jié)點(diǎn)形式的特點(diǎn)以及對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響，第五章再次借助于ETABS進(jìn)行結(jié)構(gòu)的靜力彈塑性PUSHOVER分析，以充實(shí)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容。第六章借助于ANSYS對(duì)單一鋼梁構(gòu)件和一榀鋼框架模型進(jìn)行單向與循環(huán)荷載下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的有限元分析。通過上述分析研究，得出以下主要結(jié)論1形狀較為規(guī)則的普通鋼框架在地震荷載作用下所產(chǎn)生的地震反應(yīng)值，諸如頂點(diǎn)位移、層間位移、底部剪力等對(duì)結(jié)構(gòu)抗震有重要影響的項(xiàng)目，與狗骨式剛性連接鋼框架相比均較大，此時(shí)狗骨式剛性連接鋼框架抗震性能要好于普通鋼框架。但是，如果形狀不規(guī)則時(shí)，由于結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與剛度的不均勻分布會(huì)使得在以上幾個(gè)方面狗骨式剛性連接鋼框架的地震反應(yīng)力值都要大于普通鋼框架。2在單向與循環(huán)往復(fù)荷載作用下設(shè)置側(cè)向支撐對(duì)狗骨式鋼梁的穩(wěn)定性能有所改善；但無(wú)論是單向荷載還是循環(huán)荷載，在翼緣削弱處設(shè)置側(cè)向支撐對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能與承載力影響均不明顯，側(cè)向支撐在此處可不設(shè)。3翼緣的削弱尺寸必須嚴(yán)格控制，如果削弱部分過大則容易使得狗骨式鋼梁提前發(fā)生破壞，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的延性不足，降低了結(jié)構(gòu)的耗能能力，不利于結(jié)構(gòu)的抗震。

簡(jiǎn)介：本文綜述了地震工程中對(duì)建筑物地震作用的計(jì)算以及結(jié)構(gòu)影響系數(shù)R的取值，通過對(duì)多個(gè)國(guó)家抗震規(guī)范的比較研究，表明我國(guó)現(xiàn)行的抗震設(shè)計(jì)01規(guī)范對(duì)地震作用的取值沒有考慮結(jié)構(gòu)類型的不同，采用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)影響系數(shù)28125，取相同的地震作用，不盡合理。鋼結(jié)構(gòu)延性好，在地震作用下可以發(fā)生較大的變形，耗散部分地震能量。因此，作用在鋼結(jié)構(gòu)上的地震力理應(yīng)小于延性差的結(jié)構(gòu)如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地震力，其結(jié)構(gòu)影響系數(shù)R理應(yīng)大于28125。本文首先通過一個(gè)具體的算例，采用PUSHOVER分析，詳細(xì)論述迭代法求解R系數(shù)的具體步驟，并指出用此法求解X型中心支撐鋼框架的結(jié)構(gòu)影響系數(shù)、延性系數(shù)、超強(qiáng)系數(shù)及位移放大系數(shù)時(shí)的重點(diǎn)難點(diǎn)。本文基于01規(guī)范，設(shè)計(jì)了23組X型中心支撐鋼框架算例，并使用迭代法求解R系數(shù)。結(jié)果表明，按01規(guī)范設(shè)計(jì)，十層以下X型中心支撐鋼框架的地震作用取值偏大，建議進(jìn)行08倍折減，即R35。通過對(duì)23組算例統(tǒng)計(jì)分析，研究層數(shù)、跨度、豎向恒載和跨數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)影響系數(shù)、延性系數(shù)、超強(qiáng)系數(shù)以及位移放大系數(shù)的影響規(guī)律。

簡(jiǎn)介：高層建筑偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)是近三十多年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種支撐結(jié)構(gòu)形式。偏心支撐結(jié)構(gòu)相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)是在小震和中震作用下剛度大在罕遇地震作用下具有很好的延性和耗能能力是鋼結(jié)構(gòu)建筑中較為理想的抗側(cè)力體系尤其適用在高烈度地區(qū)使用。經(jīng)過試驗(yàn)和理論研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于偏心支撐鋼框架而言其抗震性能主要取決于耗能梁段的性能因此本文重點(diǎn)研究耗能梁段參數(shù)的選取對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。本文闡述了偏心支撐鋼框架的工作原理及其國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r并介紹了我國(guó)規(guī)范中對(duì)偏心支撐鋼框架設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定。借助于ANSYS100有限元分析軟件采用梁?jiǎn)卧蜌卧嘟Y(jié)合的非線性有限元模型對(duì)16層K、單斜桿型偏心支撐鋼框架進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析。研究耗能梁段的長(zhǎng)度、腹板高厚比和加勁肋間距的變化對(duì)K、單斜桿型偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響最后提出了相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)建議。

簡(jiǎn)介：目前鋼管混凝土的研究主要集中在構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的受力特性方面，而對(duì)整體結(jié)構(gòu)的研究工作還開展得較少?，F(xiàn)行鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程中高層鋼管混凝土結(jié)構(gòu)高寬比限值，都是參考鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)規(guī)程的取值，而沒有專門針對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的高寬比限值。就此問題，作者對(duì)鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)高寬比限值問題進(jìn)行了研究和分析。本文主要進(jìn)行了如下幾方面的工作1、建立框架結(jié)構(gòu)高寬比限值的計(jì)算原理從結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟(jì)合理等方面綜合考慮，找出鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)高寬比限值確定的依據(jù)；2、高寬比限值的理論計(jì)算設(shè)計(jì)出一系列不同高寬比的鋼管混凝土框架，根據(jù)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)統(tǒng)一理論，從變形、整體穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)合理等方面對(duì)不同高寬比的框架進(jìn)行理論計(jì)算，得出高寬比限值的建議值；3、高寬比限值的數(shù)值分析以ABAQUS為平臺(tái)，將理論計(jì)算的對(duì)象進(jìn)行數(shù)值分析，并將數(shù)值分析的結(jié)果與理論分析的結(jié)果比較，最終得出鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)高寬比的限值的建議值，為工程設(shè)計(jì)提供參考數(shù)據(jù)。

簡(jiǎn)介：巨型框架結(jié)構(gòu)是適應(yīng)高層建筑的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型結(jié)構(gòu)體系，隨著高度和體量的增加，其所承受的風(fēng)荷載和水平地震作用必然增大，因此在建筑物中考慮減振控制措施是對(duì)巨型框架結(jié)構(gòu)發(fā)展的必然要求。按照采用的減振控制措施不同，結(jié)構(gòu)控制可分為被動(dòng)控制、主動(dòng)控制、混合控制和半主動(dòng)控制等。一般來(lái)說(shuō)，已有的各類減振裝置只具有單一的減振功能，其減振效果受到一定的限制。巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)體系是將減振裝置與巨型框架結(jié)構(gòu)方案有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，在巨型框架結(jié)構(gòu)主、次框架的連接處設(shè)置減振裝置，使其具有調(diào)諧質(zhì)量減振、基礎(chǔ)隔震和耗能減振等多種功能。針對(duì)巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)的減震控制，主要研究?jī)?nèi)容如下①在進(jìn)行巨型框架結(jié)構(gòu)初始設(shè)計(jì)方案（未采取任何減震措施，以下簡(jiǎn)稱為抗震結(jié)構(gòu)）的基礎(chǔ)上，在每個(gè)次框架的底層柱底設(shè)置夾層橡膠墊作為減震裝置，形成巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱減震結(jié)構(gòu)），采用SAP2000對(duì)抗震結(jié)構(gòu)和相應(yīng)減震結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力特性對(duì)比分析。分析看出與抗震結(jié)構(gòu)相比，減震結(jié)構(gòu)的各階自振周期都大大增長(zhǎng)；減震結(jié)構(gòu)的前幾階振型均為次框架在水平方向上的振型，12階以后才出現(xiàn)主框架的振型，豎向振型出現(xiàn)較晚。②采用時(shí)程分析法對(duì)抗震結(jié)構(gòu)和相應(yīng)減震結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震反應(yīng)特性對(duì)比分析。分析看出與抗震結(jié)構(gòu)相比，減震結(jié)構(gòu)能顯著地減小結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)；減震結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)主要集中在橡膠墊的剪切變形上；橡膠墊的剪切變形從下到上增大。③由于在地震作用下隔震層的變形較大，為了防止主、次框架地震碰撞的發(fā)生，本文首次研究在巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)次框架底層柱底與主框架梁之間設(shè)置粘滯阻尼器的可行性和有效性、粘滯阻尼器布置位置以及阻尼系數(shù)C對(duì)結(jié)構(gòu)減震效果的影響。分析看出1）在次框架底部附加粘滯阻尼器雖然對(duì)主框架的各種地震反應(yīng)沒有顯著的控制作用，但是可以有效地減小次框架的地震反應(yīng)和隔震裝置的變形，有效防止碰撞的發(fā)生；2）隨著粘滯阻尼器的阻尼系數(shù)C的增加，結(jié)構(gòu)的減震效果越明顯，但是，當(dāng)C值過大時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)的某些地震反應(yīng)減震效果不明顯甚至是不利的。3）在設(shè)置粘滯阻尼器時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇在頂層次框架底部設(shè)置粘滯阻尼器。④提出巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)。減震裝置是抗震的第一道防線，次框架是第二道防線，主框架是最后一道防線。

簡(jiǎn)介：本文以鋼筋混凝土異形柱與矩形柱組合框架剪力墻結(jié)構(gòu)高層住宅的抗震設(shè)計(jì)為主線，在前人研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)此類結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了總結(jié)，設(shè)計(jì)了一系列計(jì)算模型，對(duì)模型進(jìn)行了彈性動(dòng)力時(shí)程分析、彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析和彈塑性靜力分析，對(duì)結(jié)構(gòu)的整體抗震性能進(jìn)行了對(duì)比研究，得出了一些結(jié)論。從住宅的安全性、適用性、耐久性三方面綜合考慮，本文認(rèn)為鋼筋混凝土異形柱與矩形柱組合框架剪力墻結(jié)構(gòu)是比較理想的高層住宅結(jié)構(gòu)方案。以合理的建筑方案和結(jié)構(gòu)方案為前提，在抗震設(shè)防烈度為8度的地區(qū)，采用鋼筋混凝土異形柱與矩形柱組合框架剪力墻結(jié)構(gòu)建造10～15層的高層住宅是可行的。PUSHOVER方法是一種簡(jiǎn)單而有效的結(jié)構(gòu)抗震能力評(píng)價(jià)工具，目前已在我國(guó)逐漸得到推廣應(yīng)用。本文簡(jiǎn)要介紹了這種方法的基本原理和實(shí)施步驟，并就其進(jìn)一步的研究?jī)?nèi)容提出了建議。

簡(jiǎn)介：結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是以現(xiàn)代數(shù)學(xué)、現(xiàn)代力學(xué)的理論與數(shù)值方法為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)為工具，研究結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化與自動(dòng)化的理論與方法。與常規(guī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法比較，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案合理化、科學(xué)化、滿意化，使結(jié)構(gòu)達(dá)到經(jīng)濟(jì)與安全的最佳結(jié)合點(diǎn)。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中人們對(duì)優(yōu)化方法的應(yīng)用正逐步深入普及，進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用研究和軟件開發(fā)，將具有較大的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)代CAE技術(shù)的迅速發(fā)展使得CAE軟件優(yōu)化技術(shù)的適用范圍也隨之不斷擴(kuò)展。ANSYS作為CAE領(lǐng)域的權(quán)威軟件，得到了廣泛的應(yīng)用，并且它的優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊具有強(qiáng)大的功能，很適合于進(jìn)行高級(jí)的優(yōu)化分析。此外，它還為用戶進(jìn)行二次開發(fā)提供了多種實(shí)用工具。本文就是依托ANSYS這樣一個(gè)高效的計(jì)算平臺(tái)，利用其提供的參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言APDL，以VISUALBASIC60編程軟件為工具，對(duì)ANSYS進(jìn)行二次開發(fā)，編制了鋼框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析程序。該程序通過良好的用戶界面功能，對(duì)ANSYS進(jìn)行后臺(tái)封裝，自動(dòng)完成模型建立、調(diào)用ANSYS及其優(yōu)化模塊計(jì)算等工作，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，從而為工程實(shí)際應(yīng)用提供了一個(gè)強(qiáng)有力的設(shè)計(jì)工具。在本文的最后，以一個(gè)電除塵器殼體鋼框架結(jié)構(gòu)作為算例，通過實(shí)際的計(jì)算表明，程序的工作情況和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化效率達(dá)到了較好的效果。