結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性通常是控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要因素,因此結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率、振型模態(tài)通常是工程師關(guān)注的重點(diǎn)。很多情況結(jié)構(gòu)在既定的建筑功能要求和結(jié)構(gòu)布置下,其振動(dòng)頻率可能不滿足期望值,因此需要采取一定手段達(dá)到用盡可能小的變動(dòng)量將結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能加以改善以滿足設(shè)定要求,使其對(duì)結(jié)構(gòu)方案的影響降到最低。從結(jié)構(gòu)動(dòng)力平衡方程出發(fā),以結(jié)構(gòu)應(yīng)變能的角度建立了結(jié)構(gòu)各構(gòu)件對(duì)某階振動(dòng)頻率的量化關(guān)系,并研發(fā)了結(jié)構(gòu)振型優(yōu)化分析軟件,使用該軟件對(duì)某雷達(dá)站高層鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,求得了各構(gòu)件對(duì)一階振動(dòng)頻率的貢獻(xiàn)度分布,并通過(guò)加強(qiáng)貢獻(xiàn)度大的構(gòu)件,削弱貢獻(xiàn)度小的構(gòu)件,使得該結(jié)構(gòu)在滿足現(xiàn)有設(shè)計(jì)要求下,共節(jié)省混凝土約3 000噸,鋼材300噸,結(jié)構(gòu)自重降低14.5%,多遇地震下基底剪力降低14.5%。 

【文章來(lái)源】：建筑科學(xué). 2020,36(S2)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

結(jié)構(gòu)振型優(yōu)化分析軟件操作界面

結(jié)構(gòu)計(jì)算模型

圖2 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型從圖4可以看出，結(jié)構(gòu)底部豎向立柱對(duì)結(jié)構(gòu)基本周期貢獻(xiàn)最大，其次為斜交支撐構(gòu)件，且沿著結(jié)構(gòu)高度上行，各構(gòu)件的貢獻(xiàn)度均顯著減小，在結(jié)構(gòu)中上部樓層，呈現(xiàn)斜交支撐構(gòu)件貢獻(xiàn)度逐漸大于同一樓層高度的豎向立柱構(gòu)件，因此優(yōu)化的思路即對(duì)貢獻(xiàn)度大的構(gòu)件進(jìn)行加強(qiáng)，對(duì)貢獻(xiàn)度小的構(gòu)件進(jìn)行削弱，此處對(duì)該結(jié)構(gòu)底部5層鋼管混凝土柱進(jìn)行加強(qiáng)，對(duì)中上部的鋼管和型鋼進(jìn)行削弱，經(jīng)計(jì)算優(yōu)化后，共節(jié)省材料用量約3 300噸，其中節(jié)省混凝土約3 000噸，節(jié)省鋼材約300噸，優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率均為1Hz，優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)主要指標(biāo)列于下表1，可以看出，優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)仍能保證對(duì)結(jié)構(gòu)的基頻要求，且經(jīng)濟(jì)成本有了較為顯著的下降，優(yōu)化效果較好。


本文編號(hào)：3529423