導(dǎo)語：建筑框剪結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計計策一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計策略

高層的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，采用較多的方式是鋼筋混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，這種體系的建立有效的提高了框架結(jié)構(gòu)的靈活性，并且更好的提升了使用空間，使建筑更為優(yōu)質(zhì)。由于剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性相對較好，因此也保證了建筑結(jié)構(gòu)的完好。在一定條件下，采用框架結(jié)構(gòu)設(shè)計能有效的提高水平變形曲線能力。然而鋼筋混凝土一剪結(jié)構(gòu)具有多種效果，從力學(xué)的角度來進(jìn)行分析的話，存在著一定的難度，進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化設(shè)計也難以完成。因此，及時國內(nèi)外很多的專家進(jìn)行了多種實驗，但框剪結(jié)構(gòu)中依然存在著很多難以解決的問題，解決在這些問題，對于提高工程質(zhì)量和科學(xué)的發(fā)展也有著重要的意義和積極的作用。1框架結(jié)構(gòu)的分部優(yōu)化設(shè)計技術(shù)鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)屬于具有多個多余約束的超靜定結(jié)構(gòu)，其荷載效應(yīng)不僅與外荷載大小有關(guān)，還與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料特征、幾何構(gòu)造特征有關(guān)。鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)的分部優(yōu)化設(shè)計，即是在結(jié)構(gòu)整體內(nèi)力分析完成后，根據(jù)梁柱各構(gòu)件的控制內(nèi)力進(jìn)行截面優(yōu)化設(shè)計，確定滿足荷載效應(yīng)水平要求的各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何特征和配筋量的優(yōu)化結(jié)果，由此導(dǎo)致原結(jié)構(gòu)的幾何特征和荷載特征發(fā)生變化，優(yōu)化結(jié)構(gòu)在現(xiàn)荷載作用下內(nèi)力分布特征發(fā)生變化，各構(gòu)件控制截面上的控制內(nèi)力也發(fā)生相應(yīng)變化，據(jù)此再進(jìn)行新一輪的優(yōu)化設(shè)計。因此框架結(jié)構(gòu)的分部優(yōu)化設(shè)計實際上是一個迭代、漸進(jìn)的尋優(yōu)過程，計算結(jié)果雖不總能等價于整體優(yōu)化設(shè)計結(jié)果，但通常能給出工程實用的滿意結(jié)果。鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)的分部優(yōu)化設(shè)計方法的具體步驟為：（1）初始選型：根據(jù)結(jié)構(gòu)平面、立面布置及建筑物設(shè)計使用功能，分析結(jié)構(gòu)所受的豎向荷載和水平荷載及其傳力路線，并考慮施工因素，歸并框架梁、柱的類型，初選梁柱的幾何尺寸；（2）結(jié)構(gòu)分析：按照結(jié)構(gòu)的實際幾何構(gòu)造特征，計算結(jié)構(gòu)所受豎向荷載及水平荷載，對鋼筋砼結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間內(nèi)力分析。根據(jù)結(jié)構(gòu)分析結(jié)果，將截面尺寸相同的構(gòu)件的控制截面內(nèi)力，根據(jù)其大小進(jìn)行分類，并確定每一類構(gòu)件的設(shè)計控制內(nèi)力；（3）截面優(yōu)化設(shè)計：截面優(yōu)化設(shè)計是對優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行控制的過程，設(shè)計過程中，保證其整體設(shè)計方案的準(zhǔn)確性，提高設(shè)計質(zhì)量是關(guān)鍵的步驟;（4）可行性判斷：對優(yōu)化設(shè)計結(jié)果進(jìn)行一次內(nèi)力分析，檢驗其可用性。若整體分析能夠滿足工程設(shè)計要求，則可按此方案進(jìn)行配筋和構(gòu)造處理，作為最終的優(yōu)化設(shè)計結(jié)果。否則需根據(jù)工程經(jīng)驗和結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析結(jié)果進(jìn)行局部調(diào)整，直到方案可用為止。2框—剪結(jié)構(gòu)的三階段優(yōu)化設(shè)計策略框—剪結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要涉及三個方面的優(yōu)化問題：一是結(jié)構(gòu)最優(yōu)設(shè)防水平的決策，二是框架與剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同工作，以及承載力、剛度與延性變形能力間的最佳匹配設(shè)計，三是框架—剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計問題。高層框—剪結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的協(xié)同工作問題，主要是水平荷載在框架和剪力墻結(jié)構(gòu)之間的分配設(shè)計，因此剪力墻數(shù)量和位置的設(shè)計是關(guān)鍵問題。這里，我們將框）剪結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計過程分為三個階段進(jìn)行，對不同階段的不同問題，采取不同的優(yōu)化準(zhǔn)則進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。（1）第一階段：最優(yōu)設(shè)防水平Id的優(yōu)化決策以地震的危險性為前提，分析地區(qū)地震的相關(guān)強(qiáng)度，從而評測出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，在進(jìn)行設(shè)計前，將相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評測，從而把設(shè)計方案綜合在內(nèi)。（2）第二階段：剪力墻構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計主要是結(jié)構(gòu)剛度與延性指標(biāo)的最佳組合，可用力學(xué)準(zhǔn)則進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)構(gòu)剛度對結(jié)構(gòu)的影響主要為結(jié)構(gòu)的自振周期和側(cè)向位移，結(jié)構(gòu)延性對結(jié)構(gòu)的影響主要為保持承載力前提下的變形能力。因此，可用結(jié)構(gòu)整體的側(cè)向位移量來協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)的剛度和延性。我們根據(jù)高層結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對結(jié)構(gòu)層間位移和頂點總側(cè)移的限值來控制結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)計和延性設(shè)計。（3）第三階段：框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計準(zhǔn)則是一個結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則，在一次整體分析完成之后，可按照前述方法對框）剪結(jié)構(gòu)中的框架部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。

二、結(jié)論

綜上所述，框剪結(jié)構(gòu)存在著框架和剪力墻結(jié)構(gòu)的特點，融合了二者之間的優(yōu)勢，其效果也得到了更好的互補(bǔ)，如果涉及合理的話，優(yōu)勢將會更為突出，對于建筑物整體性能的提高有著重要的作用。所以，我們在進(jìn)行研究的過程中，要進(jìn)行綜合的考量，設(shè)計時要在整體的情況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)的布置，從而分析出其中的優(yōu)勢和不足，以便更好的進(jìn)行調(diào)整，使建筑的受力充分的均勻，這樣不僅保證建筑質(zhì)量，同時也有效的提高了經(jīng)濟(jì)效益，對于我國建筑業(yè)未來的發(fā)展也有著積極的促進(jìn)作用。

作者：萬龍單位：遼寧省建筑設(shè)計研究院