高層剪力墻結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、近年來(lái),剪力墻結(jié)構(gòu)建筑由于具有空間整體性好、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于高層住宅中,高層剪力墻結(jié)構(gòu)住宅投資大、施工周期長(zhǎng),所以對(duì)高層剪力墻住宅進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要意義。優(yōu)化設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則在可行域內(nèi)用優(yōu)化方法去搜索所有的設(shè)計(jì)方案,并在這些設(shè)計(jì)方案中找到最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。結(jié)構(gòu)優(yōu)化是在保證安全性的提前下最合理的利用材料的性能,經(jīng)過(guò)優(yōu)化后,能夠使結(jié)構(gòu)受力更加合理和經(jīng)濟(jì)。
　　 本文以剪力墻結(jié)構(gòu)住宅為研究對(duì)象,依據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和現(xiàn)行規(guī)范

2、,應(yīng)用STAWE和ANSYS軟件,以某剪力墻結(jié)構(gòu)住宅為算例,對(duì)該剪力墻住宅進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,主要做了以下工作:
　　 1.以剪力墻的數(shù)量和布置最優(yōu)為目標(biāo)利用現(xiàn)行規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)的平面布置進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化完成后利用我國(guó)常用的設(shè)計(jì)軟件STAWE進(jìn)行計(jì)算,對(duì)比優(yōu)化前、后結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性、變形情況、內(nèi)力特性。通過(guò)對(duì)比可知,優(yōu)化后結(jié)構(gòu)的周期變大,層間位移角變大,表明結(jié)構(gòu)剛度變小,材料得到更充分的使用;
　　 2.利用有限元分析軟件ANSYS按照

3、優(yōu)化的剪力墻布置建立有限元模型,對(duì)有限元模型進(jìn)行模態(tài)分析和譜分析,將模態(tài)分析得到的周期與STAWE軟件計(jì)算的周期進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果吻合較好;
　　 3.在模態(tài)分析和譜分析的基礎(chǔ)上,以ANSYS軟件為工具對(duì)剪力墻墻厚進(jìn)行優(yōu)化,剪力墻墻體配筋在墻厚優(yōu)化前、后均以構(gòu)造配筋為主,以結(jié)構(gòu)重量最輕為目標(biāo),以結(jié)構(gòu)項(xiàng)層位移最大限制為約束條件,在滿足規(guī)范的前提下,對(duì)結(jié)構(gòu)建立優(yōu)化模型進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后剪力墻墻厚由200mm變?yōu)?60mm,結(jié)構(gòu)的重量減輕了