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闭口楼承板优化设计研究

2019-07-12 15:50:58 来源:杭州拓佳钢结构有限公司 浏览:277
内容提要:钢结构住宅作为新兴的第三代建筑逐渐在国内发展起来,其施工工期较短,结构空间使用率高,且具有卓越的抗震性能

铝镁锰板生产厂家讲述闭口楼承板优化设计研究:
    钢结构住宅作为新兴的第三代建筑逐渐在国内发展起来,其施工工期较短,结构空间使用率高,且具有卓越的抗震性能,符合住宅产业化的发展要求。对于钢结构住宅来说,闭口楼承板体系是其中一个重要组成部件。钢筋桁架组合闭口楼承板是一种新型组合闭口楼承板,具有施工速度快、结构受力性能优越等优点。在施工阶段,钢筋桁架组合闭口楼承板不需要支模,而是利用构件中的钢筋桁架提供的刚度,无支撑长度较大,满足钢结构住宅对于施工速度的要求;
    使用过程中,闭口楼承板中的底部钢板和混凝土形成复合结构共同承受荷载。 论文在对钢筋桁架组合闭口楼承板抗弯性能试验研究基础上,从满足施工及设计需求出发,对新型组合闭口楼承板优化设计进行研究。介绍了优化算法,并初步建立了钢筋桁架闭口楼承板优化设计的数学模型。开展钢筋桁架闭口楼承板抗弯性能试验,并建立试件有限元模型,通过试验结果对比分析,验证有限元模型建立的可靠性。
    开展了闭口楼承板优化分析,为了使优化过程和结果可靠收敛于全局最优,将零阶方法和一阶方法结合,把钢筋桁架高度、钢筋桁架间距和钢筋直径作为设计变量,强度、变形等作为约束条件,在使用阶段以造价为目标函数,在施工阶段综合考虑钢筋用量和闭口楼承板厚度为目标函数,建立优化模型,进行优化设计。
    通过研究,给出了优化次数与设计变量、状态变量和目标函数的关系,得到优化设计成果,并对优化成果对比分析,经过优化计算的闭口楼承板受力更加合理,而且节约材料。对优化闭口楼承板的校核计算表明,优化后的闭口楼承板符合设计原理,与原设计方案相比,其应力、变形指标均得到了改善。论文分析了材料价格、材料强度、板面荷载和板的跨度等因素对使用阶段钢筋桁架闭口楼承板优化结果和造价影响,得出板面荷载和板的跨度是影响最优桁架高度的主要因素,根据优化结果编制了闭口楼承板优化设计表格,对设计具有一定参考价值。最后通过增加闭口楼承板优化的数量,得出了在施工阶段钢筋桁架模板最大使用跨度的增加趋势,对钢筋桁架模板选用表进行了改进。

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