框架-剪力墙结构优化

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1、同济大学土木工程学院硕士学位论文钢筋混凝土框架-剪力墙结构设计的优化研究姓名：张民申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：周克荣20080301摘要框架一剪力墙结构以其良好的受力性和适用性成为高层建筑结构的常用形式之一．由于传统的结构设计方法存在过于保守的局限性，对框架一剪力墙结构进行优化设计很有必要。但由于优化理论和方法的复杂性，目前离结构设计中的实际应用还有一段距离。本文试图通过对现有结构优化设计的理论和方法进行疏理，从框架一剪力墙这种常用的结构形式着手，对高层建筑结构的优化设计进行研究。首先，用常规的设计方法设计了一个钢筋混凝土框架一剪力墙的结构方案，分析其方法的局限性

2、。然后，本文根据优化理论，建立框架一剪力墙结构的数学模型，列出设计变量一剪力墙刚度特征值、目标函数—地震作用与剪力墙刚度特征值之间的函数关系、约束函数一剪力墙截面惯性矩大于零等，并针对优化模型的特点选用复形法，选用MatLab语言编程，通过计算得到最优剪力墙刚度特征值，并折算成剪力墙厚度和数量，从而得到剪力墙厚度和数量及布置的较优方案：使用高层建筑结构分析软件SATWE对优化后的结构方案进行分析，证明优化后的结构方案满足现行规范的要求。最后，对比优化前后的结构方案，得出剪力墙优化布置的结论．本文的工作可为结构设计的优化工作提供促进结构优化设计理论的应用。关键词：高层建筑结构，框

3、架一剪力墙，优化，复形法，优化模型，剪力墙厚度，剪力墙布置，剪力墙刚度特征值AbstractABSTRACTTheR．C．frame．shearwallstructureisthemainformbecauseofitsexcellentload-carryingcapacityandapplicability．。Atthebeginningofthepaper,thestate-of-the-artforoptimizingresearchinga坞reviewed．TheoptimizingproblemandthoughtsofR．C．铀c-shearwall锄吧brou

4、ghtforwardOilthebasisofsummarizingliteratures．AndtlIenaR．C．frame-shearwallstructureisdesignedintraditionalmethods．A丑optimizingmodelofR．Cframe-shearwallisbuiltupaccordingtotheoptimizingtheory．AnanalyticalprogramiscompiledinMaⅡablanguage．AcommercialstructuralanalysissoftwareisusedtOanalyzetheo

5、ptimizedandnon-optimiT．edstructures,andthercsulmarecomparedItcanbeconcludedthattheoptimummethodusedinthispaperissuccessful．KeyWords：high—risingbuildingstructure,f薯ame-shearingwall，optimizing,FuXingmethod,optimizingmodel,thicknessofshear-wall，layoutofshear-wall,rigidityeigenvalueofshear-wall学

6、位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：配酌沙0年乡月洳El经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用夺授权书一指导教师签名：学位论文作者签名：势≮氏年旁日球弓月0Et

7、同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。签名：犯喇易孵≥月≯Et第1章概述1．1研究背景从上个世纪初到本世纪，高层建筑结构体系的发展处于繁盛期；同时，与建筑相关的科学和技术迅速发展，是本次课题的研究背景。