基于最優(yōu)化算法的框-剪結(jié)構(gòu)中剪力墻的合理剛度研究.pdf

1、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中選擇性的布置剪力墻，屬于典型的雙重抗側(cè)力體系，在水平荷載作用下，如果某一部分受到破壞，則其余部分仍然可以提供足夠的剛度及承載能力。用剪力墻作為結(jié)構(gòu)中主要的抗側(cè)力構(gòu)件，不僅可以為結(jié)構(gòu)提供較大的側(cè)向剛度，而且也可以構(gòu)成靈活自由的使用空間，容易滿足建筑功能的要求。由于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的適用性，是目前建筑設(shè)計中常采用的一種結(jié)構(gòu)形式。在實際工程中，對于剪力墻的布置主要由設(shè)計人員根據(jù)自身的工程經(jīng)驗來完成的，這樣

2、的布置只是著眼于結(jié)構(gòu)的參數(shù)是否滿足規(guī)范要求，由于很多設(shè)計人員沒有建立良好的優(yōu)化意識，往往使得結(jié)構(gòu)中布置的剪力墻剛度過大，不僅影響了結(jié)構(gòu)的抗震性能，也使得結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益下降。
　　本文主要針對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置剛度進(jìn)行研究，旨在找到經(jīng)濟(jì)性與安全性的平衡點，進(jìn)而確定剪力墻的合理剛度。
　　文中探討了確定剪力墻合理剛度的必要性與重要性。當(dāng)設(shè)防烈度較高、基本風(fēng)壓較小時，水平荷載主要為地震作用;當(dāng)設(shè)防烈度較低、基本風(fēng)壓較大

3、時，水平荷載主要為風(fēng)荷載。根據(jù)水平作用力的這兩種情況，分別建立數(shù)學(xué)優(yōu)化模型，選用簡單有效的最優(yōu)化算法，利用MATLAB編程來求解剪力墻的合理剛度。
　　文中提出當(dāng)優(yōu)化模型的約束條件較多時，可以采用區(qū)分主次的方式來簡化約束條件。在求解地震作用下框架-剪力墻結(jié)構(gòu)合理剛度的優(yōu)化模型時，采用復(fù)合形法和隨機(jī)方向法分別求解，比較兩種算法的實用性的同時，也為算法在工程中的應(yīng)用提供參考。
　　最后對工程實例進(jìn)行分析，利用文中的方法來確定剪力