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《江西理工大学》 2018年
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高层建筑剪力墙结构中剪力墙布置优化研究

李彬  
【摘要】:剪力墙结构由于具有侧向刚度大,室内无露柱现象及抗震延性好的一系列优点,成为高层住宅建筑最主要的结构形式之一。在剪力墙结构方案设计中,如何经济合理地布置剪力墙是工程设计人员面临的首要问题。现行国家相关结构设计规范规程对剪力墙结构中剪力墙的布置给出一些基本原则,但并没有具体统一的可操作性规定。因此,对高层建筑剪力墙结构中剪力墙布置及优化进行研究,寻找一种行之有效的剪力墙构件布置及优化方法,对减少结构设计人员设计工作量,提高结构设计技术经济指标,有较大的理论和应用价值。论文首先根据基于结构侧移限制和适宜周期的剪力墙结构合理刚度原则,对剪力墙结构中剪力墙合理数量及其计算模型进行了研究;然后在保证剪力墙扭转位移比和周期比满足规范规定的条件下,以结构中剪力墙总长度最小为优化指标,对剪力墙平面布置进行了优化研究;最后,基于剪力墙合理数量计算模型和平面布置优化模型,采用改进的遗传算法,以剪力墙总长度最小为目标函数,对剪力墙结构布置进行了自动优化搜索研究。通过上述研究,得到以下结论:(1)提出基于结构侧移限制和适宜周期的剪力墙结构合理刚度判定准则,并建立了基于该合理刚度判定准则的剪力墙合理数量计算模型;(2)提出一种以结构剪力墙合理长度、层间位移角、扭转位移比、周期比等为约束条件,结构中剪力墙总长度最小为目标函数的剪力墙平面布置优化模型;(3)对遗传算法的编码方式、选择和交叉策略进行改进,并基于改进的遗传算法,编程实现剪力墙结构布置中剪力墙数量、位置的自动优化搜索;(4)结合工程实例,将自动优化方案输入常用结构分析设计软件,结果表明优化方案能够满足结构规范相关要求,同时能取得良好经济效果。
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TU973.16

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