多高层框架剪力墙结构整体优化设计理论及控制因素研究

摘要

建筑结构的优化设计不应仅限于钢筋的优化。否则，如果遵循同一本规范，采用同样的软件计算，设计所得的结果应该是一样的。这种优化会将原有的安全贮备减小，不能称其为优化。现有的优化设计方法大部分只关注复杂的理论创新，而忽视了其应被广大工程人员掌握运用的目的，在实际应用中受到了一定程度上的限制。现今，在限额材料用量的结构设计以及尚未有一整套通用的结构优化设计软件的环境下，确立能被广大工程技术人员掌握的优化理论体系，这应该是当前建筑结构优化理论研究领域其中的一个重要研究方向。
　　 本文从造型、细部设计、技术参数三个层面研究分析影响框架剪力墙结构优化设计的各种控制因素，提出了一种整体优化设计方法。同时，运用所提出的理论方法，结合大型结构设计分析软件进行了理论分析论证。本文的主要研究内容包括：
　　 (1)．探讨结构优化设计与满应力优化准则法理论的基本原理及数学模型。依据在结构设计中，需要分析考虑的各种因素，将结构优化设计的控制因素分为造型、细部设计、技术参数三个层面，研究影响多高层框架剪力墙结构整体优化设计的各种控制因素。基于满应力优化准则法原理，建立多高层框架剪力墙结构整体优化设计理论及整体优化设计的效果评价指标体系(2)．研究多高层框架剪力墙结构整体优化设计理论的应用方法。将结构整体优化设计的方法分为三大步骤：①.优化结构，进行承载力验算。②．弹塑性变形验算，调整结构方案。③.效果评价，检校结构方案的经济性。利用整体优化方法，在某个实例工程中将结构设计方案的钢筋量用材减少了约118.1吨，减少了约15.7％。混凝土用量减少了约886.5m3，减少了约13.3％。从而节省工程材料成本造价约84.1万，结构方案优化后取得了一定的经济效益。
　　 (3).基于多高层框架剪力墙结构整体优化设计理论和AHP层次分析法理论的原理，建立基于AHP层次分析法的框架剪力墙结构整体优化设计理论框架，补充与拓展框架剪力墙结构整体优化设计理论。将整个结构优化过程分为A(总目标层)，B(次目标层)，C(准则层)，D(基本指标层)四个层次，从而对方案进行整体优化、评价。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 本课题选题背景及研究意义

1.2 优化设计理论的国内、外研究进展

1.3 当前理论研究存在的一些问题

1.4 本文的主要内容、主要工作

2 工程结构优化设计的基本理论

2.1 有关结构优化设计的基本理论

2.1.1 结构优化设计的一般数学模型

2.1.2 基于满应力准则法的结构优化数学模型

2.2 本章小结

3 多高层框架剪力墙结构优化设计的控制因素研究

3.1 结构优化设计的控制因素

3.1.1 造型控制因素

3.1.2 细部设计控制因素

3.1.3 技术参数控制因素

3.2 本章小结

4 多高层框架剪力墙结构整体优化设计理论研究

4.1 多高层框架剪力墙结构整体优化设计理论

4.1.1 结构整体优化理论

4.1.2 造型控制因素的优化

4.1.3 细部设计、技术参数控制因素的优化

4.2 结构整体优化设计的过程

4.3 多高层框架剪力墙结构优化设计的效果评价

4.3.1 结构优化设计效果评价方法概述

4.3.2 评价指标体系

4.4 本章小结

5 多高层框架剪力墙结构整体优化设计理论的工程应用

5.1 结构的初步方案设计

5.2 建筑结构方案的整体优化

5.3 整体优化设计的结果综合分析

5.4 本章小结

6 基于AHP层次分析法的框架剪力墙结构整体优化设计理论

6.1 AHP层次分析法概述

6.2 基于AHP层次分析法的框架剪力墙结构整体优化设计理论

6.3 本章小结

7 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢