淺析鋼筋混凝土框架結構的整體分析與優化設計-高新艷.pdf

本文應用有限元分析軟件ANSYS對鋼筋混凝土框架結構進行了整體靜力分析、模態分析和地震反應譜分析，同時對結構進行優化設計。

鋼筋混凝土框架結構具有造價低、平面布置靈活、便于標準化施工等優點，使其成為我國已建建筑的重要結構形式，而且在未來仍將保持

良好的發展前景。因此，尋求該結構的科學合理的設計方法，對保證建筑安全、提高建筑投資效益是必要而迫切的。結構優化設計是在滿足各種規范或某些特定要求的條件下使結構的某種廣義性能指標(如重量、造價、剛度等)為最佳。優化設計集專業設計理論、數學最優化方法和算機技術于一體，為工程設計提供了一種重要的科學設計方法，能夠大大提高設計效率和設計質量。

本文研究的主要內容由以下三部分組成：

1．建立以造價最小和延性最大為目標的數學優化模型，把各層框架構件的截面尺寸作為設計變量，強度、側移、軸壓比等作為約束條件，進行優化設計，選出最優方案。

2．提取出各組合的內力值后，按照現行規范計算了各層主梁、次梁和柱子的配筋，以及結構的延性、側移、軸壓比等。

3．建立符合實際情況的ANSYS實體模型，對模型做在恒載、活載和水平地震作用下的空間整體分析，進行內力組合，得出結構設計的內

力和變形圖。進行模態分析后，得到了結構的自振特性及結構的主振型。結合模態分析的結果，對結構進行了地震加速度反應譜分析，得到了結構的抗震特性。

本文的研究不僅可用于鋼筋混凝土框架結構的優化設計，而且，對其它結構形式的建筑結構優化設計也具有一定的參考價值。