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本文应用有限元软件ANSYS对某百货大楼框架结构主体和柱下独立基础进行了整体静力分析,考虑了恒荷载、活荷载、风荷载不同工况组合下的情况,得出结构构件各个控制截面的最不利内力,同时进行框架结构主体和基础的整体优化,得出结构优化前后的混凝土和钢筋用量,然后统计.工程的造价情况并进行对比分析。
目前,钢筋混凝土框架结构的应用范围非常广泛,相比其他结构而言具有非常突出的优势。常用在普通工业和民用建筑当中,框架结构设计理论比较成熟,并且造价相对较低,平面和空间的结构布置和传力体系非常简洁和明了,施工也较为方便。但是以往框架结构的设计方案都是根据设计者的经验初步拟定的,方案的好坏跟设计者有着相当大的关系,并且工作量相对较大,很难得到比较理想的结构设计方案。随着结构优化这一理念的提出和电子计算机技术的发展,二者的结合给了我们一个新的关于结构设计的概念,让我们面对结构设计的时候有了新的选择。从理论和实践的验证中得出,结构优化确实能够给土木工程行业非常有效的帮助,在满足结构功能使用要求和安全的前提下降低结构总体造价,因此应用前景非常看好。
本文的主要研究内容:
1,应用ANSYS对框架结构进行参数化建模,考虑恒荷载、活荷载、风荷载组合的情况,得出框架结构构件控制截面的最不利内力。
2,以框架结构最小重量为目标函数进行优化设计,比较前后优化的结构构件内力情况,并且对框架结构主体和柱下独立基础进行配筋,统计具体工程的混凝土和钢筋用量,按照某城市商品混凝土和钢筋的市场价格,最后得出结论,结构的总体造价得到降低,实现了较好的经济效益。