高层框架及剪力墙结构的侧移优化设计.pdf

高层框架及剪力墙结构的侧移优化设计 王法武 　唐 　敢 　杨 　杰 (东南大学 土木学院 　南京 　210096) 　　摘 　要 : 提出了考虑侧移约束的高层框架剪力墙结构的最小重量优化方法 , 以取代以往对杆件的繁琐且 不可靠的手工调整。对一些实际情况如设计变量的离散性问题作了合理的考虑。所提出的方法可有效地应 用于高层建筑的抗侧移设计中。 　　关键词 : 高层建筑 　框架 　剪力墙 　优化设计 OPTIMAL LATERAL DEFLECTION DESIGN OF TALL BUILDINGS OF FRAMES AND SHEAR WALLS Wang Fawu 　Tang Gan 　Yang Jie (College of Civil Engineering ,Southeast University　Nanjing 　210096) Abstract : A robust computer procedure for weight minimization of highrise portal frames and shear walls under the deflection constraint at various locations is presented. It replaces the conventional tedious and unreliable manual assessment for numerous members. Several practical considerations such as the discreteness of design variables are included in the optimization procedure. The method is readily used in practical optimization design of steel and reinforced concrete structures against the deflection limit. Keywords : highrise building 　frame structure 　 shear wall 　optimal design 0 　概 　述 加不敏感 ,因而具有很高的计算效率 ,特别适用于大 现代高层建筑是复杂的大尺度空间结构 ,通常 型结构的优化设计。 造价较高。因此 ,在设计时不仅应该保证结构安全 , 建筑的总造价包括上部结构的材料、基础及施 而且要尽可能降低建造的费用。由于高层建筑结构 工等费用 ,它与构件截面的具体关系很难明确表示 , 复杂 ,构件众多 ,如何调整构件截面以便得到满足规 因此 ,在进行优化设计时一般把结构自重或者材料 范要求的设计就是一个很难解决的问题。这项工作 费用作为优化目标。如果高层建筑位于深厚软弱地 一般是由结构工程师根据以往的经验 ,并且通过不 基上 , 由于作用于地基上的荷载很大,减轻结构自重 断的试验来完成的。这样得到的的设计偏于保守和 能够降低基础施工的难度和造价 ,将会取得显著的 安全 ,没有充分发挥材料的性能 ,造成了很大的浪 经济效果[3 ] 。同时对于地震区的高楼 ,地震作用的 费。 大小几乎与建筑自重成正比 ,减轻自重能够减小结 框架、剪力墙及两者组合的框架剪力墙体系是 构的地震