基于最優(yōu)設(shè)防烈度的剪力墻結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、近年來，我國高層建筑發(fā)展很快，據(jù)統(tǒng)計，高層建筑中住宅占80％，由于剪力墻結(jié)構(gòu)住宅的抗震性能優(yōu)越性及其布置的優(yōu)越性，高層住宅中剪力墻結(jié)構(gòu)又占90％以上。剪力墻結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)數(shù)量多，投資大，所以對剪力墻結(jié)構(gòu)住宅進行優(yōu)化設(shè)計具有重要意義。 論文在前人的一些理論基礎(chǔ)上，對剪力墻結(jié)構(gòu)住宅進行了優(yōu)化，主要開展了以下一些工作: 1.針對不同的設(shè)防烈度(6、7、8度)，分別對剪力墻結(jié)構(gòu)住宅進行剪力墻的布置，利用PKPM軟件進行計算分析，滿

2、足現(xiàn)行《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)規(guī)定，并計算出各設(shè)防烈度下的剪力墻結(jié)構(gòu)造價。 2.計算剪力墻結(jié)構(gòu)住宅在各設(shè)防烈度下的損失期望，在求損失期望時充分考慮了住宅的初始投資、設(shè)備投資及其容納人數(shù)。 3.擬合出目標(biāo)函數(shù)(剪力墻結(jié)構(gòu)造價和損失期望之和)的二次多項式，使目標(biāo)函數(shù)趨于最小來確定剪力墻結(jié)構(gòu)住宅的最優(yōu)設(shè)防烈度。這樣確定出的設(shè)防烈度既考慮了結(jié)構(gòu)的造價又

3、考慮了長遠的經(jīng)濟和社會效益。 4.當(dāng)場地基本設(shè)防烈度為7度時，求出剪力墻結(jié)構(gòu)住宅的最優(yōu)設(shè)防烈度為7.32度。在此最優(yōu)設(shè)防烈度下，合理選擇剪力墻結(jié)構(gòu)方案，將部分墻肢布置成短肢剪力墻，去掉個別墻肢以梁代替，使得結(jié)構(gòu)自重減輕，地震反應(yīng)減少，還增加了結(jié)構(gòu)的延性，使結(jié)構(gòu)的抗震性能提高。 5.在最優(yōu)設(shè)防烈度及剪力墻布置確定的條件下，用有限元分析軟件ANSYS對剪力墻厚度進行優(yōu)化。在配筋率一定的情況下，以結(jié)構(gòu)混凝土用量最小為目標(biāo)函數(shù)，以結(jié)構(gòu)節(jié)