APDL语言在点支式玻璃幕墙结构优化设计中的应用.pdf

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1、第37卷第3期四川建筑科学研究2011年6月SichuanBuildingScience77APDL语言在点支式玻璃幕墙结构优化设计中的应用宋杰，王作文(1．华北石油工程建设有限公司，河北任丘062550；2．西南石油大学，四川成都610500)摘要：以常见的六点支承玻璃幕墙为例，介绍了运用APDL语言进行参数化建模及结构优化设计的过程，得出了参数的优化结果，说明选择最恰当的玻璃厚度t，玻璃边孔距c和玻璃的长宽比b／a，不仅可以减轻重量、节约成本，而且对支承体系的抗震性、稳定性等有很大的好处。APDL参数化设计语言的应用，避免了有限元重复建模和前后处理操作，

2、明显提高了设计效率。关键词：点支式玻璃幕墙；APDL；结构优化设计；应用中图分类号：TU382文献标识码：A文章编号：1008—1933(2011)03—077一o4Application0fAPDLlanguageinthestructuraloptimizationofpointsupportedglasscurtainwallSONGJie．WANGZuowen(1．HuabeiPetroleumEn~neefingConstructionCo．，Ltd．，Renqiu062550，China；2．SouthwestPetroleumUniversit

3、y，Chengdu610500，China)Abstract：Asthecommonsix-pointsupportedglasscurtainforexample，thisarticlebrieflyintroducesparametricmodelinglanguageandstructuraloptimizationwithAPDL．Accordingtotheresultobtained，itshowsthatselectingthemostappropriateparametersisnotonlyhelpfultoreduceweightands

4、avecostsbutalsoimprovetheanti-seismicperformanceandstabilityofthesuppo~structure．WiththeapplicationofparametricdesignlanguageAPDL，thestructuraldesignoptimizationwellavoidstherepeatmodeling，preprocessingandpostprocessingjobsandsignificantlyimprovesthedesigneficiency．Keywords：pointsu

5、pportedglasscurtain；APDL；structuraloptimization；application个优化问题。而运用ANSYS提供的参数化设计语0引言言(APDL)，通过结构设计参数的调整，则可以自动点支式(玻璃肋点式、钢桁架点式、拉索式点完成循环优化设计，从而大大减少修改模型和重新式)玻璃幕墙是一种点式玻璃应用于建筑最为常见分析所花的时间引。的形式，具有高透明性的点式玻璃如同一道无形的1结构优化的数学模型帷幕分隔开室内和室外，室外的景色和充足的光照被引入室内，让室内外融为一体J。典型的点支式结构优化的数学模型主要由设计变量、约束条玻璃幕

6、墙的支承形式主要有两点、四点和六点支承。件和目标函数3个要素组成。针对六点支承式玻璃幕墙，设计中如果能选择恰当玻璃厚度t直接影响单位幕墙的重量，所以，它的玻璃厚度、边孔距或长宽比等参数，不仅可以减轻是一个重要的设计变量；由文献[4]可知，b／a和a／c玻璃重量、节约成本，而且对后面的支承体系也有很两个参数直接影响最大应力和最大挠度，所以，这里大的好处(提高抗震性、稳定性等)J。如何选择合假定a不变，将b和c也作为设计变量，其中，c为边适的设计变量，使单位面积的玻璃重量最轻，这是一孔距，a为横向两支承间跨距，b为纵向两支承间跨距，具体参数位置标注如图2所示。收

7、稿日期：2010-01-20约束条件有两个：最大应力和最大挠度。参照作者简介：宋杰(1983一)，男，河北任丘人，硕士研究生，研究方文献[4]的规定，同一块玻璃面板各支点的位移差向：土木建筑结构工程。基金项目：西南石油大学基金项目(2007XJZ058)值和玻璃面板的挠度值不应大于／／100(f为玻璃E—mail：mickeysj711@sina．cn面板的长边长度)，最大应力不大于钢化玻璃的边通讯作者：王作文(1963一)，男，山东青岛人，教授，研究方向：土木建筑结构工程。缘强度设计值．。E—mall：wangzwwangzw@163．con1目标函数为W

8、eight／Area，即单位面积玻璃重78四川建筑科