基于性能的高層建筑結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化.pdf

1、高層建筑結(jié)構(gòu)作為城市建筑的重要構(gòu)成因素，主要涉及社會、人口、土地、經(jīng)濟(jì)、生活、心理、環(huán)境及城市美學(xué)等諸多領(lǐng)域，是城市建設(shè)研究領(lǐng)域的重要組成部分，是衡量一個國家一定時(shí)期經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平和居住質(zhì)量狀況的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是人類生活方式、建筑功能組織方式、土地利用方式、環(huán)境改造方式及經(jīng)濟(jì)消費(fèi)方式等在城市空間上的具體表征，其實(shí)質(zhì)體現(xiàn)了人類為了實(shí)現(xiàn)合理高效地利用土地資源，不斷提高生活品質(zhì)，改善居住小區(qū)生態(tài)環(huán)境。 高層建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化能夠高效的利用土

2、地，節(jié)約資源，改善人們的居住環(huán)境，空間靈活設(shè)計(jì)，得到人們的認(rèn)同；使結(jié)構(gòu)的傳力更加合理，結(jié)構(gòu)的性能得到最大的發(fā)揮，滿足業(yè)主的不同需要。近年來在實(shí)際工程中得到了廣泛的應(yīng)用，因此對高層建筑結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化具有重要的理論意義和實(shí)際意義。論文主要做了以下工作： (1)通過大量的調(diào)研及實(shí)際工程研究，分析了我國高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展過程中遇到的問題，高層建筑結(jié)構(gòu)的評價(jià)方法，高層建筑結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化的研究概況。 (2)研究了模糊數(shù)學(xué)方法論優(yōu)選高層結(jié)

3、構(gòu)體系，指出高層建筑結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)選是一個多目標(biāo)的有著許多不確定影響因素的綜合決策問題，直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)型式是否合理、業(yè)主投資成本的高低和用戶的使用方便。在查閱大量文獻(xiàn)資料、總結(jié)大量工程經(jīng)驗(yàn)和專家調(diào)查的基礎(chǔ)上，建立了高層建筑結(jié)構(gòu)體系優(yōu)選影響因素關(guān)系圖，在對系統(tǒng)進(jìn)行分解和綜合的基礎(chǔ)上，充分運(yùn)用專家的經(jīng)驗(yàn)與知識，對大量復(fù)雜的定性因素，反復(fù)就模糊概念(重要性和優(yōu)越性)進(jìn)行分析與量化。 (3)研究了抗震設(shè)防烈度下的高層結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化?？拐鹪O(shè)防

4、烈度是影響高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的重要因素，是高層建筑結(jié)構(gòu)選型的決定因素之一。針對常用的高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)，考慮結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性、可靠性等多項(xiàng)條件，建立了基于抗震設(shè)防烈度的高層建筑結(jié)構(gòu)選型多目標(biāo)優(yōu)化模型。 (4)研究了框架剪力墻抗側(cè)剛度優(yōu)化分析?？紤]剪力墻剪切變形、框架柱軸向變形和連系梁剛度對框架剪力墻結(jié)構(gòu)的影響，利用框架剪力墻結(jié)構(gòu)空間協(xié)同分析的方法建立微分方程，并在倒三角形水平荷載作用下進(jìn)行求解，對抗震設(shè)防區(qū)的鋼筋混凝

5、土剛接框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行剪力墻抗側(cè)剛度的優(yōu)化分析。采用底部剪力法分析剪力墻抗側(cè)剛度與水平地震作用的相互關(guān)系，同時(shí)考慮層間位移約束條件和剛重比、剪重比等構(gòu)造要求建立剪力墻抗側(cè)剛度優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，可為設(shè)計(jì)人員在初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)時(shí)提供一種確定剪力墻最優(yōu)抗側(cè)剛度的方法，具有很好的工程應(yīng)用價(jià)值。 (5)研究了高層建筑結(jié)構(gòu)的性能，并且以投資效益準(zhǔn)則為目標(biāo)建立結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，研究了高層結(jié)構(gòu)的局部破壞模式：①只有最弱層柱發(fā)生剛度退化