超高層結(jié)構(gòu)基于剛重比敏感性的優(yōu)化設(shè)計方法
發(fā)布時間:2020-12-08 16:47
結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定是超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求。為控制超高層建筑結(jié)構(gòu)的重力P-Δ效應(yīng)(結(jié)構(gòu)的水平變形引起的重力附加效應(yīng))不至于過大,提出一種基于剛重比敏感性的單驅(qū)動約束優(yōu)化設(shè)計方法。剛重比,即結(jié)構(gòu)的剛度和重力荷載之比,是影響重力P-Δ效應(yīng)的重要參數(shù)。依據(jù)虛功原理和等增量分析方法,分別推導(dǎo)敏感性系數(shù)公式,并以兩層平面框架為例計算其敏感性系數(shù),從理論上說明了方法的可行性。將該優(yōu)化方法用于建筑高度468 m的某超高層建筑,調(diào)整構(gòu)件尺寸后共計節(jié)約成本939.1萬元,從工程實踐上說明了方法的可行性。研究表明,針對以剛重比為驅(qū)動約束的超高層建筑結(jié)構(gòu),該方法能合理地將材料分配到不同的構(gòu)件組中,可實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
【文章來源】:同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020年07期 第929-936頁 北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
內(nèi)力示意圖
對于線單元,在構(gòu)件長度一定的情況下,若構(gòu)件截面尺寸在優(yōu)化設(shè)計過程中保持一定比例,則AY、AZ、IX、IY、IZ與截面面積A的關(guān)系就能建立起來,也就能建立起與構(gòu)件成本c的關(guān)系。式(16)~(19)中:B為單元橫截面的寬;H為單元橫截面的高;C為單位體積的成本;L為單位的長度;α為常數(shù),其值為H/B。
根據(jù)圖3,對于水平構(gòu)件有式中:MKH、MLH為別為K層、L層水平構(gòu)件質(zhì)量;ρHk為水平構(gòu)件k的質(zhì)量密度;CHk為水平構(gòu)件k單位體積的成本;cH為水平構(gòu)件k的成本。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]質(zhì)量分布不均勻的高層建筑整體穩(wěn)定性分析[J]. 李少成,劉暢. 建筑結(jié)構(gòu). 2019(S1)
[2]復(fù)雜連體高層結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定研究[J]. 安東亞. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2019(03)
[3]周期與層間位移角雙約束條件下超高層結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法[J]. 趙昕,李浩,秦朗. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2018(01)
[4]復(fù)雜體型高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算[J]. 楊學(xué)林,祝文畏. 土木工程學(xué)報. 2015(11)
[5]結(jié)構(gòu)剛重比算法研究及軟件實現(xiàn)[J]. 武云鵬,韓博,郭峰,苗啟松. 建筑結(jié)構(gòu). 2015(18)
[6]上海中心大廈結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性分析及巨型柱計算長度研究[J]. 陸天天,趙昕,丁潔民,巢斯,何志軍. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2011(07)
[7]高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計[J]. 徐培福,肖從真. 建筑結(jié)構(gòu). 2001(08)
本文編號:2905364
【文章來源】:同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020年07期 第929-936頁 北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
內(nèi)力示意圖
對于線單元,在構(gòu)件長度一定的情況下,若構(gòu)件截面尺寸在優(yōu)化設(shè)計過程中保持一定比例,則AY、AZ、IX、IY、IZ與截面面積A的關(guān)系就能建立起來,也就能建立起與構(gòu)件成本c的關(guān)系。式(16)~(19)中:B為單元橫截面的寬;H為單元橫截面的高;C為單位體積的成本;L為單位的長度;α為常數(shù),其值為H/B。
根據(jù)圖3,對于水平構(gòu)件有式中:MKH、MLH為別為K層、L層水平構(gòu)件質(zhì)量;ρHk為水平構(gòu)件k的質(zhì)量密度;CHk為水平構(gòu)件k單位體積的成本;cH為水平構(gòu)件k的成本。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]質(zhì)量分布不均勻的高層建筑整體穩(wěn)定性分析[J]. 李少成,劉暢. 建筑結(jié)構(gòu). 2019(S1)
[2]復(fù)雜連體高層結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定研究[J]. 安東亞. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2019(03)
[3]周期與層間位移角雙約束條件下超高層結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法[J]. 趙昕,李浩,秦朗. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2018(01)
[4]復(fù)雜體型高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算[J]. 楊學(xué)林,祝文畏. 土木工程學(xué)報. 2015(11)
[5]結(jié)構(gòu)剛重比算法研究及軟件實現(xiàn)[J]. 武云鵬,韓博,郭峰,苗啟松. 建筑結(jié)構(gòu). 2015(18)
[6]上海中心大廈結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性分析及巨型柱計算長度研究[J]. 陸天天,趙昕,丁潔民,巢斯,何志軍. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2011(07)
[7]高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計[J]. 徐培福,肖從真. 建筑結(jié)構(gòu). 2001(08)
本文編號:2905364
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