門式鋼構造優(yōu)化規(guī)劃方法及步驟
發(fā)布時間：[2014-12-10] 查看次數(shù)：6164
佛山鋼構：門式鋼構造優(yōu)化規(guī)劃方法及步驟 門架鋼構造具有造價低、重量輕、安裝方便、施工周期短等優(yōu)點，因此近幾年來發(fā)展較快，在工業(yè)廠房中已得到了較廣泛的應用。但是在實踐項目規(guī)劃中，由于鋼構造桿件特別是門架鋼構造變截面尺度需要經(jīng)過多次試算才能確定，加之當前規(guī)劃人員對這種構造的規(guī)劃經(jīng)驗還不豐富，因此規(guī)劃效率不高，桿件截面尺度的選擇也不盡合理，簡單造成全體構造各桿件應力不均，不僅經(jīng)濟指標不夠理想，而且全體構造的安全度也不高，甚至一些項目會出現(xiàn)個別桿件應力過大，超過材料的規(guī)劃強度。即使考慮鋼構造材料塑變后的應力重分布，但仍有可能使全體構造存在某些安全隱患。 優(yōu)化方針在進行門架鋼構造規(guī)劃時，應在確保構造安全的前提下，使構造的用鋼量最省、造價最低。這也就是我們采用優(yōu)化規(guī)劃方法的優(yōu)化方針。而在有用規(guī)劃中，門架鋼構造的用鋼量和造價又是由構造桿件的截面尺度決議，的。因此，我們的優(yōu)化方針能夠直接簡化為如何選擇經(jīng)濟合理的截面尺度，使其在滿足強度、剛度、穩(wěn)定性等需求的前提下，截面面積最小。 優(yōu)化方法與網(wǎng)架鋼構造的優(yōu)化方法相似，門架{TodayHot}鋼構造的優(yōu)化方法也采用漸近滿應力法，即門架鋼構造桿件經(jīng)過多次計算分析選擇修正其截面尺度，使其達到或盡量接近滿應力狀態(tài)，直到門架鋼構造的全部桿件的截面尺度不需修正為止，使門架鋼構造的用鋼量最小，以達到造價最低的優(yōu)化方針。構件截面尺度的修正，也就是截面尺度的優(yōu)化，其方法是選取的截面尺度力求其在平面、出平面兩個方向的截面抗彎抵抗力矩最大，而其截面面積最小，即在外荷載作用下，截面尺度的選擇既要能滿足強度、穩(wěn)定驗算中構件材料的規(guī)劃強度需求，又要使材料用量最省。具體優(yōu)化方法這里從略。 門架鋼構造優(yōu)化分析步驟依據(jù)采用的優(yōu)化方法和約束條件，門架鋼構造的優(yōu)化分析步驟如下：第一步：確定門架構造構件的初定截面尺度，一般則軟件依據(jù)門架構造的跨確定，也可由規(guī)劃人員確定；第二步：采用變截面桿件有限元進行各種工況下的門架構造力學分析、荷載組合，強度及穩(wěn)定驗算；第三步：依據(jù)實踐荷載效應，各種約束條件，采用滿應力截面優(yōu)化方法重新優(yōu)化選擇門架構造各桿件截面尺度；以上第二步、第三步可反復循環(huán)進行，每循環(huán)一次即完成優(yōu)化選擇，直到所選截面尺度與上一次截面尺度完全一致為止。第四步：驗算門架構造梁、柱各點的變形及滿足有關規(guī)范的需求，如不滿足則按一定的份額參數(shù)參照截面滿應力優(yōu)化方法優(yōu)化調整截面尺度，再重復第二、三步循環(huán)優(yōu)化，直到門架鋼構造所有構件的各點變形滿足規(guī)定需求為止。 實現(xiàn)截面尺度滿應力優(yōu)化，其循環(huán)次數(shù)較多，一般在10次以上方可收斂，而實現(xiàn)門架剛度滿足變形需求的截面尺度優(yōu)化次數(shù)較少，一般1-3次即可滿足需求。
