钢框架—钢板剪力墙结构体系优化设计研究
发布时间：2020-12-22 07:19
钢框架-钢板剪力墙结构体系是高层建筑中广泛应用的结构体系型式之一,具有良好的抗震性能。该结构体系的传统优化方法通常是根据工程经验确定剪力墙布置后进行构件尺寸优化,这种方法忽略了框架与剪力墙的协同作用,往往会导致设计方案并不是真正的优化方案,缺乏准确的经济和工程指导意义。此外,该种结构体系的抗震性能研究较少,不同剪力墙布置形式在地震作用下的破坏模式及剪力分配尚不明确。鉴于此,本文引入改进遗传算法进行了钢框架-钢板剪力墙结构体系的优化设计,并对优化后的方案进行了时程分析。主要完成的工作如下:（1）通过引入基于方向的启发式交叉算子、替代操作、自适应变异算子和精英保留策略,建立了改进遗传算法。运用4种测试函数和一例3跨5层的钢框架-钢板剪力墙结构算例验证了改进遗传算法的可行性和优越性。（2）总结钢板剪力墙简化分析模型的研究,引入适合优化设计的简化分析模型,然后结合工程实际引入截面变量和剪力墙拓扑位置变量,提出了钢框架-钢板剪力墙结构体系的数学模型。最后通过生死单元在ANSYS中实现剪力墙布置的变换,运用改进遗传算法分别对三例3跨5层、三例3跨10层和三例3跨20层的钢框架-钢板剪力墙结构体系进...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SGA的流程图
广东工业大学硕士学位论文 量 为 n = 2， 则 交 叉 算 子 的 操 作 示 意 图 ax，b b b b aCx= x F= x =E x x。当1=0ar 时，aX 的交叉方向为1D ，当 [ ]1 2, 0,1a ar r ∈ 时，aX 的交叉方向=0时，bX 的交叉方向为4D ，当2=0br 时，bX 的交bX 的交叉方向为介于3D 和4D 的任意方向。最优解，aX 的最优交叉方向为 Y ，bX 的最优交算子即使不能产生与Y 和 Z 完全一致的方向，近Y 和 Z 的交叉方向，保证较大概率产生更好
14图 2-3 BWGA 的流程图Fig.2-3 Flow chart of improved genetic algorithm实际问题的参数集，选取合适的编码方式，对变量进结构体系的变量主要有构件的截面尺寸变量、钢板剪力扑位置变量。本文此次采用混合编码的方式对变量进行寸变量和钢板剪力墙的厚度变量采用实数编码，钢板剪进制编码。种群规模、交叉概率、变异概率等重要参数，随机生
【参考文献】：
期刊论文
[1]求解有约束优化问题的实数遗传算法改进研究[J]. 王吉权,程志文,张攀利,代伟婷. 控制与决策. 2019(05)
[2]防屈曲钢板剪力墙受剪承载力计算模型[J]. 吴兆旗,侯健,周观根,李相勇. 建筑结构学报. 2017(10)
[3]钢板剪力墙简化分析模型研究[J]. 赵秋红,郝博超,李楠. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(S1)
[4]钢结构抗侧力体系抗震性能对比[J]. 程满,闻广坤. 世界地震工程. 2017(01)
[5]薄钢板剪力墙结构试验研究及简化模型分析[J]. 樊春雷,郝际平,田炜烽. 工程力学. 2016(06)
[6]钢框架-钢板剪力墙结构抗震性能研究[J]. 樊春雷,郝际平,袁昌鲁. 地震工程与工程振动. 2015(04)
[7]钢框架-钢板剪力墙结构的抗震性能分析[J]. 袁昌鲁,郝际平,房晨. 工业建筑. 2015(07)
[8]三层钢板剪力墙结构静力推覆试验研究[J]. 邵建华,顾强,申永康. 工程力学. 2013(08)
[9]抗弯框架-钢板剪力墙结构体系抗震性能研究[J]. 郭宏超,郝际平,潘秀珍,刘强. 地震工程与工程振动. 2013(03)
[10]薄钢板剪力墙简化分析模型[J]. 郭兰慧,李然,张素梅. 工程力学. 2013(S1)
博士论文
[1]半刚性钢框架结构研究及优化设计[D]. 程东梅.哈尔滨工程大学 2011
[2]基于体系可靠度的半刚性钢框架结构优化设计研究[D]. 何嘉年.汕头大学 2010
[3]非加劲与防屈曲钢板剪力墙结构设计方法研究[D]. 周明.清华大学 2009
[4]钢框架体系优化设计研究[D]. 黄冀卓.同济大学 2006
硕士论文
[1]基于动力性能的空间钢框架支撑体系拓扑优化设计[D]. 张云.广东工业大学 2018
[2]开洞钢板剪力墙加劲肋的拓扑优化设计研究[D]. 关素丹.广东工业大学 2018
[3]基于遗传算法的半刚性钢框架支撑体系优化设计[D]. 陈焕群.汕头大学 2008
本文编号：2931369
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SGA的流程图
广东工业大学硕士学位论文 量 为 n = 2， 则 交 叉 算 子 的 操 作 示 意 图 ax，b b b b aCx= x F= x =E x x。当1=0ar 时，aX 的交叉方向为1D ，当 [ ]1 2, 0,1a ar r ∈ 时，aX 的交叉方向=0时，bX 的交叉方向为4D ，当2=0br 时，bX 的交bX 的交叉方向为介于3D 和4D 的任意方向。最优解，aX 的最优交叉方向为 Y ，bX 的最优交算子即使不能产生与Y 和 Z 完全一致的方向，近Y 和 Z 的交叉方向，保证较大概率产生更好
14图 2-3 BWGA 的流程图Fig.2-3 Flow chart of improved genetic algorithm实际问题的参数集，选取合适的编码方式，对变量进结构体系的变量主要有构件的截面尺寸变量、钢板剪力扑位置变量。本文此次采用混合编码的方式对变量进行寸变量和钢板剪力墙的厚度变量采用实数编码，钢板剪进制编码。种群规模、交叉概率、变异概率等重要参数，随机生
【参考文献】：
期刊论文
[1]求解有约束优化问题的实数遗传算法改进研究[J]. 王吉权,程志文,张攀利,代伟婷. 控制与决策. 2019(05)
[2]防屈曲钢板剪力墙受剪承载力计算模型[J]. 吴兆旗,侯健,周观根,李相勇. 建筑结构学报. 2017(10)
[3]钢板剪力墙简化分析模型研究[J]. 赵秋红,郝博超,李楠. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(S1)
[4]钢结构抗侧力体系抗震性能对比[J]. 程满,闻广坤. 世界地震工程. 2017(01)
[5]薄钢板剪力墙结构试验研究及简化模型分析[J]. 樊春雷,郝际平,田炜烽. 工程力学. 2016(06)
[6]钢框架-钢板剪力墙结构抗震性能研究[J]. 樊春雷,郝际平,袁昌鲁. 地震工程与工程振动. 2015(04)
[7]钢框架-钢板剪力墙结构的抗震性能分析[J]. 袁昌鲁,郝际平,房晨. 工业建筑. 2015(07)
[8]三层钢板剪力墙结构静力推覆试验研究[J]. 邵建华,顾强,申永康. 工程力学. 2013(08)
[9]抗弯框架-钢板剪力墙结构体系抗震性能研究[J]. 郭宏超,郝际平,潘秀珍,刘强. 地震工程与工程振动. 2013(03)
[10]薄钢板剪力墙简化分析模型[J]. 郭兰慧,李然,张素梅. 工程力学. 2013(S1)
博士论文
[1]半刚性钢框架结构研究及优化设计[D]. 程东梅.哈尔滨工程大学 2011
[2]基于体系可靠度的半刚性钢框架结构优化设计研究[D]. 何嘉年.汕头大学 2010
[3]非加劲与防屈曲钢板剪力墙结构设计方法研究[D]. 周明.清华大学 2009
[4]钢框架体系优化设计研究[D]. 黄冀卓.同济大学 2006
硕士论文
[1]基于动力性能的空间钢框架支撑体系拓扑优化设计[D]. 张云.广东工业大学 2018
[2]开洞钢板剪力墙加劲肋的拓扑优化设计研究[D]. 关素丹.广东工业大学 2018
[3]基于遗传算法的半刚性钢框架支撑体系优化设计[D]. 陈焕群.汕头大学 2008
本文编号：2931369
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