框架—核心筒混合结构中混凝土组合柱的优化设计

发布时间：2017-09-13 12:22

  本文关键词：框架—核心筒混合结构中混凝土组合柱的优化设计

  更多相关文章： MATLAB 多目标优化 框架-核心筒混合结构 组合柱 线性加权法

【摘要】：本文主要目的是运用MATLAB软件,使用复合形法和MATLAB自带优化工具箱中fmincon运行函数为基本运算工具,对SRC框架-RC核心筒混合结构中框架组合柱结构多目标优化设计研究。本文首先介绍相关领域的国内外研究和应用现状,简述了常用组合柱的类型及其使用范围,查阅关于混合结构和框架组合柱抗震性能的文献,以及从受力、延性、造价等方面考虑对混合结构中组合柱的优化。介绍了常规结构优化设计原理,包括优化设计的基本概念,数学模型选择和建立过程由此引出选取的优化算法。通过对具体项目中框架-核心筒混合结构计算分析得出相关原始数据,计算分析混合结构在多遇地震及设防地震下的结构分析和设计,最终对组合柱的优化设计并分析其受力特点。文章以综合受力最大的单肢组合柱作为分析对象,利用复合形法与MATLAB中自带的优化工具箱对本文所研究的有约束条件的非线性优化问题进行编程求解和对比分析;通过对不同的优化方案进行多项对比,引入线性加权法来构造多目标函数使其转化为成熟的单目标函数,将各项指标量化,能直观的反映出综合效益最好的组合。得到最终的优化结构并与原设计作比较,证明组合柱多目标优化设计方法是可行的。
【关键词】：MATLAB 多目标优化 框架-核心筒混合结构 组合柱 线性加权法
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU973.17
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 绪论7-14
• 1.1 引言7-8
• 1.2 混合结构与组合柱的研究现状与概述8-12
• 1.2.1 国内外混合结构在高层建筑中应用概述8-9
• 1.2.2 常用组合柱应用概述9-11
• 1.2.3 型钢-混凝土框架组合柱抗震性能及优化研究现状11-12
• 1.3 本文的主要研究目标和内容12-14
• 第2章 框架-核心筒混合结构优化主要内容及优化原理14-33
• 2.1 框架-核心筒混合结构中组合柱优化内容14-27
• 2.1.1 受力分析14-24
• 2.1.2 延性分析24-25
• 2.1.3 造价分析25-27
• 2.2 工程结构优化设计原理27-32
• 2.2.1 结构优化设计基本概念27-28
• 2.2.2 结构优化设计数学模型28-29
• 2.2.3 本文选取的优化算法29-32
• 2.3 本章小结32-33
• 第3章 框架核心筒混合结构计算分析33-43
• 3.1 工程概况及模型33-35
• 3.1.1 工程背景及概况33-34
• 3.1.2 结构设计的依据和选型34
• 3.1.3 工程结构计算模型34-35
• 3.2 多遇地震作用下的结构分析35-37
• 3.2.1 结构计算软件与参数35-36
• 3.2.2 设计参数的调整36-37
• 3.3 SATWE与MIDAS反应谱计算结果分析37-39
• 3.3.1 SATWE反应谱计算结果37-38
• 3.3.2 MIDAS反应谱计算结果38
• 3.3.3 反应谱计算结果分析38-39
• 3.4 设防地震作用下的结构分析39-42
• 3.4.1 中震弹性分析40-42
• 3.4.2 中震不屈服分析42
• 3.5 本章小结42-43
• 第4章 组合柱的优化设计分析43-57
• 4.1 组合柱优化数学模型的建立43-50
• 4.1.1 设计变量43-44
• 4.1.2 目标函数44-46
• 4.1.3 约束条件46-49
• 4.1.4 基于Matlab优化数学模型49-50
• 4.2 组合柱优化的结果分析与对比50-55
• 4.2.1 选取单肢框架组合柱数据计算50-52
• 4.2.2 优化步骤及结果分析52-55
• 4.3 本章小结55-57
• 第5章 结论与展望57-59
• 5.1 结论57-58
• 5.2 展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-62
• 附录62-68

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本文编号：843700