基于遗传算法的剪力墙结构设计优化方法

剪力墙结构体系的高层结构容易出现剪力墙偏心布置的问题,同时引起其在水平作用下抗扭性能不足的问题。通过分析遗传算法的优点及适用性,确定采用遗传算法以实现对剪力墙抗扭性能优化问题。具体讨论了基于遗传算法的优化方法条件的设定,并阐述了基于遗传算法对剪力墙优化的具体步骤。以某工程项目建筑结构作为模型算例,对其简化模型进行基于遗传算法的400代迭代优化,并对优化后的原建筑模型进行验证。结果表明基于遗传算法对剪力墙结构的优化效果良好,优化后的剪力墙结构在水平荷载作用与扭转作用下楼层位移比能得到有效的降低,证明了基于遗传算法对高层剪力墙结构优化的可行性。

深圳大百汇主塔楼结构设计与分析

深圳大百汇主塔楼高度为375m,超高层主塔楼是集办公、酒店、公寓和商业为一体的综合体,结构体系采用带伸臂桁架与腰桁架的钢管混凝土柱-钢梁框架-核心筒混合结构体系。塔楼建筑立面呈纺锤形,外框柱沿曲线布置而形成一系列的斜柱。介绍了主塔楼结构方案的确定方法及结构设计重点,描述了曲线布置的斜柱体系对抗侧刚度的提高效应、伸臂桁架的选取及优化、斜柱引起钢梁水平轴力的计算方法,基于性能抗震思想对结构及构件进行大震性能评估。结果表明塔楼整体刚度与构件满足抗风与抗震的性能要求。

粤港荷载规范关于风荷载计算的对比研究

风荷载计算是建筑结构荷载设计的重要内容之一,不同国家和地区的荷载规范体系不尽相同。目前,广东省风荷载设计规范按照《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)实行,香港地区按照2019年新修订的荷载规范实行。从计算方法和基本参数两方面比较广东省与香港地区荷载规范的中风荷载取值的异同;通过编程实现粤港地区建筑结构风荷载计算。对一超高层建筑工程案例进行结构设计风荷载的分析,获得了两地顺风向风荷载、横风向风荷载以及基本风压等重要数据,比较计算结果差异,发现香港地区建筑结构在设计过程中采用的风荷载比广东地区更大,引起该差异的其中一个原因是参考风压取值不同。

深圳某高层塔楼的钢筋混凝土框筒方案设计

深圳某主塔楼结构高度298 m,结构体系采用无加强层的钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,低区采用圆钢管叠合柱,低区剪力墙设置型钢进行加强。通过对结构剪力墙与外框架柱基于轴压比进行截面细化,使减少自重并其达到一定刚度从而实现无需设置伸臂桁架与腰桁架。采用ETABS和SATWE软件进行结构设计与分析,各项指标满足规范要求。并采用Perform-3D对结构进行大震弹塑性时程分析与构件性能评估。最后介绍了应用于项目的2种叠合柱-混凝土梁的节点做法及相关设计方法。通过工程实例说明在7度区,核心筒占比较大,接近300 m的钢筋混凝土塔楼经过合理设计,在不需要设置加强层的情况下仍能满足刚度要求。叠合柱相对于型钢混凝土具备较好的经济性,文章对类似的工程项目具备一定的参考意义。

Y型平面高层塔楼结构设计

广州某高层建筑项目为一栋办公及商业类建筑的复杂高层。介绍其塔楼的结构设计,该塔楼结构高度为282.90 m。考虑施工可行性及装配率要求,结构采用钢管混凝土柱框架(钢管混凝土柱+钢梁)-核心筒的结构体系。为了配合建筑功能要求,外框柱中低区采用圆钢管柱,高区采用矩形钢管柱,核心筒低区采用钢管混凝土剪力墙,高区采用钢筋混凝土剪力墙。塔楼平面为Y形平面且面积较大(长边约110 m、短边约100 m),通过对中心区域的结构刚度加强,使3个翼部协调工作,增加了结构抗侧与抗扭刚度。由于局部构件的转换,在46层、47层设置不连续的转换桁架。对结构进行大震性能化分析,使结构构件满足大震性能目标的要求。

梁志旋:从BIM顾问角度看BIM落地——建筑设计协调(BDC)

BIM顾问一般是起到平衡的作用。一般项目都有项目管理,有传统的电子结构、机电专业,业主聘用一个BIM顾问,跟传统专业平衡。BIM顾问工作是从设计顾问拿到图纸建模,大部分工作都是在做碰撞检查,找到几千个碰撞,把碰撞的检查结果反馈给设计顾问,希望他们能够修改设计,同时也修改图纸。顾问公司与BIM顾问没有专业关系,就是说专业不是命令BIM顾问做事情,他们之间是一个平衡的关系。

基于荷载富余值算法的构件正截面承载力验算程序的研发

钢筋混凝土任意截面构件的正截面承载力验算是结构构件设计中的一个重要环节,由于异形柱与短墙肢的广泛应用,混凝土设计规范中的手算经验公式并不适用,采用正截面承载力相关性曲面或曲线分析方法是相对准确的设计方法,国外构件设计软件功能虽然能实现关性曲面分析,但是前后处理操作繁琐,且计算相关性曲面后还需要进行几何判断才能确定承载力是否满足规范要求,对于大量竖向构件的实际工程并不适用。笔者研发了基于荷载富余值算法的正截面验算程序ETE-Section,可快速生成任意截面构件相关性曲线,并且能快速判断承载力是否满足规范要求。该程序可作为复杂结构构件截面设计的可靠工具。

基于图解静力法的桁架优化程序开发及应用

介绍了图解静力学和绘制桁架轴力线图的方法,基于面向对象方法编写绘制桁架结构轴力线图的优化程序,为了得到稳定的轴力线图,采用基于杆系有限元方法先计算轴力,再通过拓扑关系绘制轴力线图。在计算过程中计算并实时显示虚功代表值,有利于工程师通过调整桁架形状实时进行找形优化。结合算例描述基于图解静力法对桁架进行结构优化的计算过程。最后通过一个工程算例展示基于图解静力法对桁架结构进行优化的有效性。

刚性桩复合地基渗流固结性能分析

基于饱和砂井渗流固结理论,推导了综合考虑褥垫层、桩、土模量的刚性桩复合地基渗流固结解析解。在ABAQUS中使用Modified Cam-clay模型和孔压单元模拟桩间土体,建立单桩复合地基有限元分析模型。计算结果与某高层结构刚性桩复合地基静载试验吻合较好,验证分析模型的有效性。使用该分析模型,研究褥垫层厚度、模量,桩长对刚性桩复合地基受力及固结变形的影响。结果表明:刚性桩复合地基固结速度远大于天然地基,固结速度随褥垫层模量增大而增大,随井径比减小而增大;结构施工过程中,地基固结沉降已基本完成;褥垫层模量的增大可减小刚性桩复合地基固结沉降,但褥垫层厚度及排水土层厚度的增加都会加大固结沉降。