基于失效模式的半刚性钢框架结构优化设计

本文为实现半刚性钢框架结构的失效模式控制,获得具备整体耗能能力及经济性的结构设计方案,使用基于能量平衡的塑性设计方法中的失效模式控制约束条件,同时考虑钢框架结构的梁柱连接节点半刚性的影响,通过精英保留的遗传算法进行结构优化设计。以一榀十层单跨钢框架结构为例进行优化,对优化设计结果进行Pushover分析,研究其塑性铰的成铰顺序及失效模式。研究结果表明,考虑失效模式控制的结构优化,能使半刚性钢框架结构在失效时发展出具有较好耗能能力的失效模式,同时使整体结构具有良好的延性,保证使用人员所需的反应时间。