门式刚架轻型钢结构优化设计研究

摘要

轻型门式刚架房屋钢结构是现阶段国内轻钢结构的代表，是目前应用最广泛的结构形式之一。但是门式刚架结构的不合理建筑尺寸往往会导致结构用钢量的增加，目前，国内门式刚架设计一般采用试算法：初定结构的参数(门式刚架的结构布置和各种构件的截面形式)，然后根据约束条件(依据设计规范：构件的强度、刚度、稳定性条件)选择截面的尺寸，并通过结构计算作适当修正后，一般就可以作为最终方案，所以对门式刚架进行截面优化方面的计算分析，得出了优化结构用钢量及截面尺寸的关系，并根据分析结果提出了合理优化设计的建议有重要的意义。 本文就某建筑设计单位所设计的轻型钢结构厂房为基础，对厂房的门式刚架的各构件进行分析，在此基础上进行门式刚架结构优化设计。在进行刚架结构优化设计时，应在确保结构安全的前提下，使结构的用钢量最省、造价最低。这就是采用优化设计方法的优化目标。本文以有限元软件ANSYS作为平台，利用参数化设计语言APDL建立门式刚架有限元模型，将门式刚架分解成若干个BEAM3梁单元，采用弹性分析方法，结合钢结构设计理论和规范，按照模型受载情况，充分考虑生产实际和材料的规格系列，对门式刚架进行多次结构优化。优化后刚架减重效果明显，单榀减重1．624 T，经济效益明显。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 基于ANSYS的优化设计

第三章 建立模型

第四章 优化并求解

第五章 结论与展望

参考文献

作者简介、作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢