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门式刚架轻型钢结构优化设计研究

时庆伟

  轻型门式刚架房屋钢结构是现阶段国内轻钢结构的代表,是目前应用最广泛的结构形式之一。但是门式刚架结构的不合理建筑尺寸往往会导致结构用钢量的增加,目前,国内门式刚架设计一般采用试算法:初定结构的参数(门式刚架的结构布置和各种构件的截面形式),然后根据约束条件(依据设计规范:构件的强度、刚度、稳定性条件)选择截面的尺寸,并通过结构计算作适当修正后,一般就可以作为最终方案,所以对门式刚架进行截面优化方面的计算分析,得出了优化结构用钢量及截面尺寸的关系,并根据分析结果提出了合理优化设计的建议有重要的意义。 本文就某建筑设计单位所设计的轻型钢结构厂房为基础,对厂房的门式刚架的各构件进行分析,在此基础上进行门式刚架结构优化设计。在进行刚架结构优化设计时,应在确保结构安全的前提下,使结构的用钢量最省、造价最低。这就是采用优化设计方法的优化目标。本文以有限元软件ANSYS作为平台,利用参数化设计语言APDL建立门式刚架有限元模型,将门式刚架分解成若干个BEAM3梁单元,采用弹性分析方法,结合钢结构设计理论和规范,按照模型受载情况,充分考虑生产实际和材料的规格系列,对门式刚架进行多次结构优化。优化后刚架减重效果明显,单榀减重1.624 T,经济效益明显。……   
[关键词]:门式刚架结构;优化设计;参数化设计语言;BEAM3;有限元
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:沈阳建筑大学2011年
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