钢筋混凝土框架结构限额设计的优化方法

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发布时间：2022-07-17

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【摘要】在保证结构安全的前提下,对结构进行限额设计,是目前建设单位对设计单位的要求。因而对设计提出
了更高的标准。在限额设计的要求下,设计人员有两个趋向：一是设计尽量满足设计规范的下限,从而达到限额的
目的;二是进行局部调整,试图达到限额设计的要求。而实际上,在限额设计的要求下,结构设计都存在一定的问
题。本文寻求一种化化设计的方法来解决展额设计存在的问题。通过对传统的结构优化设计方法和结构优化理
论的分析与比较本技术o.应用面向对象程计技用类、对象应 7.软等机金特结构
优化问题进行数据勘点处理在此基础上,编号Visual C++题进行优化求解，并结合（AD M口技术轉來
解结果进行可视化处理。
【关键词】限额设计；结构优化;面向对象;程序设计
【中图分类号】TU318;TP311
【文献标志码】A
【文章编号】1674 - 7461(2010 ) 04 - 0005-04
所得到的结构设计方案通常不是最优设计方案。为
1 结构限额设计的概念
克服传统框架结构设计结果的不经济性,增强设计的
建设方为了控制工程造价,降低工程的成本,
实用性,国内外的有关专家学者将钢筋混凝土结构设
在工程项目的设计阶段,要求设计单位的设计人员
计与优化设计相结合,即产生了结构的优化设计。
在控制工程造价的前提下进行结构设计。也就是
钢筋混凝土框架结构是应用较多的建筑结构
目前提出的所谓限额设计的要求。限额设计目前
形式之一,因其空间和结构布置灵活,整体性和抗
震性能好而被广泛应用。对框架进行优化设计,就
有两种实施的要求：一种是要求工程的结构主体限
是使结构在满足工程使用要求（承载能力和正常使
制在一定的工程造价之内；一种是限制结构的含钢
量,也就是结构钢筋的用钢量。由于结构主体在设
用)和相关控制条件的情况下,使结构设计更为可
计阶段图纸不完善,无法作出较为准确的工程造
靠、经济、合理。例如,我们要追求材料的充分利
用、用料最省、造价最低、可靠性最高和追求结构的
价,因而,建设方的限额设计要求多是含钢量问题。
形状更合理等优化目标,就需要对结构进行优化设
由于含钢量问题不是一个单纯的问题,涉及到结构
体系,混凝土强度,构件截面尺寸,构造要求等因
计，寻求一个既安全又经济的设计方案。
传统的框架优化方法有两个不足:第一,对混
素。因而就含钢量限额设计问题就是一个很棘手
的问题。我们必须寻求一种优化设计的方法,尽量
凝土强度等级的设定不够合理。一般有两种方法，
一是将混凝土强度等级设为常量,优化后整个框架
达到结构限额设计的要求。
的混凝土等级是相同的。对于多高层框架来说,这
2 钢筋混凝土框架结构传统优化设计及存
种方法显然达不到最优解,甚至可能造成材料的浪
在的问题
费。另一种是将混凝土等级作为变量来进行设计，
这样的方法不能保证在最后的优化设计结构中同
传统的结构设计,尽管其设计满足规范的要求，
层杆件的混凝土等级相同,这就很难施工,也不符
但我们知道,规范是我们结构设计的最低要求,由它
合工程的实际要求。第二,传统的优化方法通常将