优化设计的方法很多,内容也很广泛,例如方案优化、柱网优化、杆件截面优化、杆件受力优化、节点设计优化等。
1.方案优化
方案优化设计最为重要,可以说方案设计的好坏是结构设计成败的关键。结构方案选择合理与否,直接影响到建筑工程的使用效果与经济指标,方案选择时应根据建筑使用功能、专业设备要求、各种结构特征,共同协商确定合理的结构方案,这就需要结构专业人员做方案优化设计。
结构方案的种类很多,如砌体结构、混凝土结构、框架结构、排架结构、塔架结构、框剪结构、剪力墙结构;钢框架结构、门式刚架结构、网架结构(各种支承、各类交向、各种锥体)、网壳结构、桁架结构、薄壁结构、特种结构(膜结构、悬索结构)等。以上各种结构,种类繁多、功能各异。方案选择时要作多方面的分析比较,做出安全、经济、合理的结构方案。
2.柱网优化
柱网的优化是在同一结构如框架结构中,在满足建筑使用功能和结构安全的情况下,采用不同的柱网,经过多次运算、反复比较,使结构材料最省的一种方案就是结构优化设计所取得的优化方案。
3.构件截面优化(www.xing528.com)
构件截面优化是在同一结构中,在满足结构强度、稳定、变形的情况下,对梁柱构件采用不同形状尺寸的断面,如H形截面、箱形截面、圆管形截面等,经过多次运算、反复比较,使结构材料最省的断面就是结构优化断面。这里要注意的是除了构件截面优化外,还应考虑结构施工方便。
4.构件受力优化
构件受力优化是在同一结构计算中,调整杆件断面,使杆件受力比较均匀,强度达到充分发挥,从而使材料消耗较省。
5.节点受力优化
节点受力优化是使钢结构连接节点受力比较合理,采用不同的连接节点,如刚性节点、铰接节点、螺栓连接节点、焊接连接节点、栓焊连接节点,在满足设计要求的情况下,使结构的制作、运输、安装最方便而且材料不浪费,这也达到节点优化的目的。
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