基于最優(yōu)設(shè)防烈度的剪力墻結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)高層建筑發(fā)展很快，據(jù)統(tǒng)計(jì)，高層建筑中住宅占80％，由于剪力墻結(jié)構(gòu)住宅的抗震性能優(yōu)越性及其布置的優(yōu)越性，高層住宅中剪力墻結(jié)構(gòu)又占90％以上。剪力墻結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)數(shù)量多，投資大，所以對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)住宅進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要意義。 論文在前人的一些理論基礎(chǔ)上，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)住宅進(jìn)行了優(yōu)化，主要開展了以下一些工作: 1.針對(duì)不同的設(shè)防烈度(6、7、8度)，分別對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)住宅進(jìn)行剪力墻的布置，利用PKPM軟件進(jìn)行計(jì)算分析，滿

2、足現(xiàn)行《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)規(guī)定，并計(jì)算出各設(shè)防烈度下的剪力墻結(jié)構(gòu)造價(jià)。 2.計(jì)算剪力墻結(jié)構(gòu)住宅在各設(shè)防烈度下的損失期望，在求損失期望時(shí)充分考慮了住宅的初始投資、設(shè)備投資及其容納人數(shù)。 3.擬合出目標(biāo)函數(shù)(剪力墻結(jié)構(gòu)造價(jià)和損失期望之和)的二次多項(xiàng)式，使目標(biāo)函數(shù)趨于最小來(lái)確定剪力墻結(jié)構(gòu)住宅的最優(yōu)設(shè)防烈度。這樣確定出的設(shè)防烈度既考慮了結(jié)構(gòu)的造價(jià)又

3、考慮了長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 4.當(dāng)場(chǎng)地基本設(shè)防烈度為7度時(shí)，求出剪力墻結(jié)構(gòu)住宅的最優(yōu)設(shè)防烈度為7.32度。在此最優(yōu)設(shè)防烈度下，合理選擇剪力墻結(jié)構(gòu)方案，將部分墻肢布置成短肢剪力墻，去掉個(gè)別墻肢以梁代替，使得結(jié)構(gòu)自重減輕，地震反應(yīng)減少，還增加了結(jié)構(gòu)的延性，使結(jié)構(gòu)的抗震性能提高。 5.在最優(yōu)設(shè)防烈度及剪力墻布置確定的條件下，用有限元分析軟件ANSYS對(duì)剪力墻厚度進(jìn)行優(yōu)化。在配筋率一定的情況下，以結(jié)構(gòu)混凝土用量最小為目標(biāo)函數(shù)，以結(jié)構(gòu)節(jié)