基于失效模式的半刚性钢框架结构优化设计

本文为实现半刚性钢框架结构的失效模式控制,获得具备整体耗能能力及经济性的结构设计方案,使用基于能量平衡的塑性设计方法中的失效模式控制约束条件,同时考虑钢框架结构的梁柱连接节点半刚性的影响,通过精英保留的遗传算法进行结构优化设计.以一榀十层单跨钢框架结构为例进行优化,对优化设计结果进行Pushover分析,研究其塑性铰的...     

钢框架体系优化设计研究

钢框架体系的优化设计涉及优化设计理论的多方面知识。基于钢框架体系的设计要点和理论方法,总结归纳了结构优化设计的经典方法和现代方法,论述了钢框架体系优化设计的主要内容。     

立体车库框架结构优化设计

以升降横移式立体车库的钢结构为研究对象，利用ANSYS软件对立体车库的4种工况进行了受力分析和变形分析。在满足强度、刚度和稳定性的基础上，对其钢结构骨架进行了设计优化。通过优化分析，使立体车库的重量减轻了10．4％，减少了钢材的消耗，降低了制造成本。     

基于整体可靠度的平面钢框架优化设计

本文针对目前我国钢结构设计采用的基于结构构件可靠度的设计方法,提出其不足即设计出来的结构的可靠度水平不明确、用钢量较大等,并引出了基于结构整体可靠度的设计新方法,该方法的特点是使设计出来的结构有一个明确的可靠度水平。给出了一个按传统方法设计出来的结构,并且按照基于结构整体可靠度的设计方法对其进行了优化,同时给出了优化过程中注意事项,结果表明优化后的结构用钢量较省。     

框架结构半主动控制优化设计

以框架结构为研究对象,在设计出作动器的前提下,对结构设计参数进行摄动,以控制效果为优化目标来确定最优设计参数。在模型降阶方面,选择了基于系统内平衡理论的降阶方法。考虑到磁流变阻尼器的非线性特点及结构设计参数发生摄动时系统的可控性,研究了控制力为阶跃函数和具有较大的增益裕度的广义预测控制。并提出了相应的半主动控制方法,最后给出了计算实例。     

火灾下三维钢框架结构响应的数值模拟

建立了三维钢框架结构模型，采用有限元法对整体结构在火载荷和常规载荷共同作用下的变形和应力进行了弹塑性分析，得到了变形及应力随时间变化的云图；同时将不同约束条件下整体结构的响应进行了对比，得到了内力及挠度随时间变化的曲线．为基于整体结构的耐火设计提供了有效的数值模拟方法．     

基于可靠性的预应力钢桁架结构优化设计

预应力钢结构是一种将预应力与钢结构相结合的新型结构,本文对预应力钢桁架结构在可靠性分析的基础上,将可靠性指标引入分项系数中,建立优化数学模型,采用遗传算法进行全局选优,通过算例证明了其可行性和有效性．该优化算法可以为预应力钢结构的工程应用提供有价值的参考．     

门式钢框架结构在地震波谱下的响应分析

以当前关注的房屋结构抗震性能的研究为背景,对钢结构构成的门式框架,采用有限元方法研究其在地震波谱下的响应,使其在地震发生时具有更好的稳定性.根据钢框架结构图,在ANSYS软件中直接进行建模,设置材料参数,划分网格,定义结构的边界条件,然后在该结构上以地震谱形式施加载荷,得出了地震波作用下整体钢框架结构的响应规律以及模态分析的振型和激振频率,为提高结构抗震性能,优化设计,降低生产成本提供可靠的依据.     

二阶效应对钢框架结构分析的影响

对钢框架结构进行了阶分析,二阶分析以及按《钢结构设计规范》（GBJ17－88）修订稿推荐的近似二阶分析,通过对不同分析方法的计算对比,得出了钢框架结构分析考虑二阶效应的某些一般性结论。     

钢框架结构稳定性分析中的传递矩阵

通过反映杆件两端状态变量的梁单元、柱单元和支座处的传递矩阵的推导，用合并变量的方法，进而推出钢框架结构稳定性分析中的总体传递矩阵。解决了用传递矩阵法分析多高层钢框架结构稳定性的关键问题。     

土-筏基钢框架结构动力相互作用试验研究

为了解土-结构动力相互作用,分别在土槽和刚性地基上进行大比例筏板基础-钢框架顶层低频激振,通过改变上部结构刚度而进行了4个工况的试验对比,对采集的信号进行频谱分析和时域分析,得到不同工况下刚框架频率和动力反应,发现土体对结构频率与动力反应的关系呈现出一定的规律,这种规律主要是由上部结构的刚度变化引起的.土槽中的结构比刚性地基结构自振频率有所折减,随着上部结构刚度的增加土槽中的结构自振频率折减增多,试验最大值可达21.63%.结构各层柱的最大剪力、各楼层加速度峰值及位移峰值有明显的变化规律,加速度折减可达30%以上.     

钢框架结构抗震性能分析

对单榀单跨钢框架结构单元在不同地震波、不同地震加速度作用下的抗震性能进行了有限元对比分析.结果表明,对于同一种地震波,随着输入波加速度的提高,顶点位移增大;钢框架在不同地震波作用下滞回性能良好,表明钢框架结构具有良好的抗震性能.     

多肢剪力墙-框架结构抗震优化设计

提出一个多肢剪力墙 -框架结构体系的抗震优化设计数学模型 .该模型既考虑了结构整体约束 ,又考虑了构件的局部约束 ,利用了基于解析公式的结构抗震分析新方法 ,以减少整体优化的计算量 ,通过作者编制的 WFEROD- 程序计算的工程实例计算 ,表明其方法是可行的     

半刚接非线性钢框架的优化设计

介绍了半刚性梁柱节点的特性和Frye—Morris模型，列出了考虑P-△效应的半刚性连接构件的单元刚度，将遗传算法应用于钢框架的优化设计中．编制了程序GASEF，进行了算例计算，得到了一些有价值的结论．     

钢屋盖结构全自动优化设计系统

介绍了基于钢屋架设计标准图而开发的一套钢屋盖结构全自动优化设计系统 .该系统不但对截面进行了优化设计 ,而且还借助于节点模的思想实现了施工图的输出功能 .由于该系统是对标准图的进一步拓展 ,所以具有广泛的应用和推广前景 .     

钢框架结构改进节点设计的途径

为了避免地震荷载作用下钢框架结构节点的脆性破坏,需要对传统的节点进行改进。改进节点的设计途径包括将塑性铰的位置外移,梁冀缘焊缝衬板缺口效应的处理,扇形切角构造的改进,选用有较高冲击韧性的焊缝和将染腹板与柱焊接。     

高温下钢框架结构非线性有限元分析

对高温下钢框架结构的非线性进行了有限元分析，分析中涉及到由于高温及塑性区扩展引起的结构内力重分布、变形及临界温度等问题，给出了一些算例分析．     

钢框架结构稳定性分析中的传递矩阵

通过反映杆件两端状态变量的梁单元、柱单元和支座处的传递矩阵的推导,用合并变量的方法,进而推出钢框架结构稳定性分析中的的总体传递矩阵。解决了用传递矩阵法分析多高层钢框架结构稳定性的关键问题。     

火灾下三维钢框架结构响应的数值模拟

建立了三维钢框架结构模型,采用有限元法对整体结构在火载荷和常规载荷共同作用下的变形和应力进行了弹塑性分析,得到了变形及应力随时间变化的云图;同时将不同约束条件下整体结构的响应进行了对比,得到了内力及挠度随时间变化的曲线.为基于整体结构的耐火设计提供了有效的数值模拟方法.     

基于ANSYS的钢框架结构可靠性数值模拟

介绍了蒙特卡罗法和响应面法两种数值分析方法各自的特点,再以有限元程序ANSYS为计算平台,利用ANSYS所提供的APDL(参数化设计)模块进行可靠性计算与分析.分别运用蒙特卡罗法、响应面法对一多层钢框架结构进行了结构整体可靠性的计算与对比分析,从计算结果可得基于响应面的蒙特卡罗法的计算精度和计算效率都要优于传统的蒙特卡罗法.