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在一次整体分析完成之后,可按照前述方法对框-剪结构中的框架部分进行优化设计.

2.2.4框-剪结构的优化设计步骤

(1)分析结构平面、立面布置特点,根据工程经验选定剪力墙抗侧力构件的布置位置及几何厚度;

(2)根据结构使用荷载特点,根据经验归并框架结构类型,并初步选定每一类型框架结构梁柱构件的几何尺寸;

(3)进行整体结构的空间内力分析;

(4)根据结构分析计算结果,检查结构的层间位移及顶点总位移是否满足规范要求.若满足规范要求,则转入第5步进行判断;若不满足规范要求,则直接返回第1步,进行剪力墙水平截面面积的修正;

(5)刚度最优化判断:比较结构实际侧移值和规范限值,若│max(δ/h)-[δ/h]│/[δ/h]≤ε1且│max(Δ/H)-[Δ/H]│/[Δ/H]≤ε2,则转入第6步进行计算;否则转入第1步,并用原剪力墙厚度乘以修正系数ζ等于max{ζ1,ζ2}(ζ1等于[δ/h]/max(δ/h),ζ2等于[Δ/H]│/max(Δ/H)),来修正剪力墙几何尺寸,重新进行结构分析;

(6)分别进行剪力墙和框架结构构件的截面优化设计;

(7)收敛性判断:比较优化结构与原结构的接近程度,若优化结构与原结构基本一致,则认为优化结构是收敛的,可以转入下一步进行可行性判断,否则将优化结构作为原结构转回第3步重新进行结构分析、优化设计;

(8)可行性判断:对优化设计结果进行一次内力分析,检验其可用性.若整体分析能够满足工程设计要求,则可按此方案进行配筋和构造处理,作为最终的优化设计结果.否则需根据工程经验和结构内力分析结果进行局部调整,直到方案可用为止.


本文来源:http://www.sxsky.net/jingji/0757533.html

3工程实例

采用三阶段优化设计方法对前述高层框-剪结构进行优化设计,在正常承受灾害损失能力和投资能力较强时,最优设防烈度为7.5度.后经专家论证,并考虑到资金投入的难度,提高了权重系数k1,最优设防水平按Ⅶ度设计.表1所示为主要结构构件截面尺寸的优化设计结果.

4小结

针对高层钢筋混凝土框架-剪力墙结构,提出了高层框-剪结构的三阶段分部优化设计策略,设计结果使结构整体内力分布更均匀、设计更合理,并结合某高层建筑结构的设计进行了实证.结果表明,经济效益显著,该结构优化设计的结果可作为同类建筑结构设计的参考.


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