框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究.pdf

1、高層建筑投資大,建設(shè)周期長(zhǎng),對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以期獲得最優(yōu)結(jié)構(gòu)方案并節(jié)約投資,一直是結(jié)構(gòu)工程師所努力的。本文針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的框剪結(jié)構(gòu)的優(yōu)化做了深入的研究,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)提供了有價(jià)值的參考,對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有很好的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文著重探討基于位移的框剪結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在總結(jié)了前人所做實(shí)驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上,得出了抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要有效的控制層間位移和頂層位移的結(jié)論,選擇變形作為描述抗震結(jié)構(gòu)的性能參數(shù)不僅可以較好的體現(xiàn)結(jié)

2、構(gòu)構(gòu)件的損傷程度,而且能夠用以控制非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能水平。在結(jié)構(gòu)的梁柱的截面大小、框架的剪切剛度基本確定的情況下,剪力墻的剛度由結(jié)構(gòu)的剛度特征值確定。本文根據(jù)框剪結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作原理,通過(guò)引用前人總結(jié)的關(guān)于內(nèi)力和位移的表達(dá)式,提出一種求解結(jié)構(gòu)最佳剛度特征值的方法。然后基于結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移限值,建立了剪力墻數(shù)量?jī)?yōu)化數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出剪力墻最佳剛度的表達(dá)式,并結(jié)合工程實(shí)例,用上述方法對(duì)剪力墻進(jìn)行剛度優(yōu)化,并選取3種剪力墻模型,用PKPM中的SATWE

3、軟件進(jìn)行比較計(jì)算,驗(yàn)證了此優(yōu)化方法能比較合理地確定剪力墻的剛度和數(shù)量。
　　從不同部位中斷剪力墻,會(huì)對(duì)框剪結(jié)構(gòu)產(chǎn)生截然不同的效果。本文從理論上探討了剪力墻中斷對(duì)框剪結(jié)構(gòu)的影響,并結(jié)合實(shí)際工程,利用大型有限元軟件ETABS建立了三維模型,通過(guò)對(duì)3種模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比,表明從反彎點(diǎn)中斷剪力墻往往是不夠安全的,而從剪力墻剪力為零點(diǎn)以上中斷則不會(huì)對(duì)原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯影響,且能減小結(jié)構(gòu)頂部水平位移及層間位移角,有效地降低結(jié)構(gòu)整體剪力和彎