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文檔簡介
1、門式剛架與其它建筑結(jié)構(gòu)相比,具有施工便捷、自重輕、擴建靈活等特點,因而在實際工程中應(yīng)用十分廣泛。門式剛架的梁柱構(gòu)件多采用焊接變截面的H型鋼截面,傳統(tǒng)的設(shè)計方法大多依賴于設(shè)計者的經(jīng)驗水平.但是截面尺寸設(shè)計的不合理往往會導(dǎo)致材料的使用不經(jīng)濟、不合理。本文致力于優(yōu)化方法的研究,找出適合門式剛架結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法,使剛架的設(shè)計更為經(jīng)濟、合理。
本文首先簡要介紹了門式剛架的特點、結(jié)構(gòu)布置、內(nèi)力設(shè)計方法及國內(nèi)外的優(yōu)化研究動態(tài)。分析了剛架在
2、不同荷載組合下的受力情況,并對梁、柱端板連接特性作了細致的分析研究,簡要討論了節(jié)點半剛性對剛架結(jié)構(gòu)受力、變形的影響。
本文提出了利用有限元分析軟件ANSYS的優(yōu)化功能對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化的設(shè)想,主要以梁、柱截面尺寸參數(shù)為設(shè)計變量,以門式剛架的體積最輕為優(yōu)化目標,借助ANSYS的優(yōu)化平臺,并在充分考慮實際工程中各種限制條件的基礎(chǔ)上對門式剛架進行優(yōu)化。優(yōu)化過程是通過參數(shù)化語言APDL編程實現(xiàn)的,該程序完成了建模、加載、計算、提取參數(shù)
3、、并找出最優(yōu)化截面。之后通過一個工程實例對本文研究的方法進行了驗證,表明了該方法的可行性與正確性。
文章的最后還結(jié)合SAP2000與STS的分析、優(yōu)化功能,對門式剛架的幾何參數(shù)進行了優(yōu)化,并以耗鋼量為研究目標,推導(dǎo)出各參數(shù)的合理取值范圍,在工程中有一定的適用價值。
門式剛架結(jié)構(gòu)在進行優(yōu)化設(shè)計后,耗鋼量比傳統(tǒng)設(shè)計中所耗鋼量明顯減小,經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的結(jié)構(gòu)受力更加合理,體積更輕盈,達到了節(jié)省材料、合理設(shè)計的理想效果。
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