基于性能的高層建筑結構體系優(yōu)化.pdf

1、高層建筑結構作為城市建筑的重要構成因素，主要涉及社會、人口、土地、經(jīng)濟、生活、心理、環(huán)境及城市美學等諸多領域，是城市建設研究領域的重要組成部分，是衡量一個國家一定時期經(jīng)濟技術水平和居住質量狀況的一項重要指標，是人類生活方式、建筑功能組織方式、土地利用方式、環(huán)境改造方式及經(jīng)濟消費方式等在城市空間上的具體表征，其實質體現(xiàn)了人類為了實現(xiàn)合理高效地利用土地資源，不斷提高生活品質，改善居住小區(qū)生態(tài)環(huán)境。 高層建筑結構的優(yōu)化能夠高效的利用土

2、地，節(jié)約資源，改善人們的居住環(huán)境，空間靈活設計，得到人們的認同；使結構的傳力更加合理，結構的性能得到最大的發(fā)揮，滿足業(yè)主的不同需要。近年來在實際工程中得到了廣泛的應用，因此對高層建筑結構體系的優(yōu)化具有重要的理論意義和實際意義。論文主要做了以下工作： (1)通過大量的調研及實際工程研究，分析了我國高層建筑結構發(fā)展過程中遇到的問題，高層建筑結構的評價方法，高層建筑結構體系優(yōu)化的研究概況。 (2)研究了模糊數(shù)學方法論優(yōu)選高層結

3、構體系，指出高層建筑結構體系的優(yōu)選是一個多目標的有著許多不確定影響因素的綜合決策問題，直接關系到結構型式是否合理、業(yè)主投資成本的高低和用戶的使用方便。在查閱大量文獻資料、總結大量工程經(jīng)驗和專家調查的基礎上，建立了高層建筑結構體系優(yōu)選影響因素關系圖，在對系統(tǒng)進行分解和綜合的基礎上，充分運用專家的經(jīng)驗與知識，對大量復雜的定性因素，反復就模糊概念(重要性和優(yōu)越性)進行分析與量化。 (3)研究了抗震設防烈度下的高層結構體系優(yōu)化?？拐鹪O防

4、烈度是影響高層建筑結構設計和施工的重要因素，是高層建筑結構選型的決定因素之一。針對常用的高層建筑結構體系的特點，考慮結構的經(jīng)濟性、先進性、可靠性等多項條件，建立了基于抗震設防烈度的高層建筑結構選型多目標優(yōu)化模型。 (4)研究了框架剪力墻抗側剛度優(yōu)化分析?？紤]剪力墻剪切變形、框架柱軸向變形和連系梁剛度對框架剪力墻結構的影響，利用框架剪力墻結構空間協(xié)同分析的方法建立微分方程，并在倒三角形水平荷載作用下進行求解，對抗震設防區(qū)的鋼筋混凝

5、土剛接框架剪力墻結構體系進行剪力墻抗側剛度的優(yōu)化分析。采用底部剪力法分析剪力墻抗側剛度與水平地震作用的相互關系，同時考慮層間位移約束條件和剛重比、剪重比等構造要求建立剪力墻抗側剛度優(yōu)化數(shù)學模型，可為設計人員在初步設計和施工圖設計時提供一種確定剪力墻最優(yōu)抗側剛度的方法，具有很好的工程應用價值。 (5)研究了高層建筑結構的性能，并且以投資效益準則為目標建立結構體系優(yōu)化設計模型，研究了高層結構的局部破壞模式：①只有最弱層柱發(fā)生剛度退化