3-钢结构优化分析及设计
钢结构力学性能分析与设计优化
钢结构力学性能分析与设计优化钢结构是一种常用的建筑结构材料，具有高强度、轻质、抗震性能优越等特点，因此得到了广泛的应用。
在钢结构的设计和建造过程中，对其力学性能进行分析和优化是非常重要的。
一、钢结构的力学性能分析钢结构的力学性能主要包括静力性能和动力性能两个方面。
1.1 静力性能分析钢结构在静力荷载作用下的性能分析是设计过程中的关键环节。
通过对结构各部位受力、变形、应力等参数的计算和分析，可以确定结构的安全性能和稳定性。
静力性能分析需要依据相关的力学原理和结构理论，采用数值计算方法进行模拟和分析。
通过刚度矩阵法、有限元法等手段，可以对结构的受力分布、节点位移、应力应变状态等进行详细的分析，从而实现结构的合理设计和优化。
1.2 动力性能分析钢结构在动力荷载下的性能分析主要用于评估结构的抗震性能和动态响应特性。
通过对结构在地震、风荷载等动力荷载下的反应进行模拟和分析，可以判断结构的稳定性、自振频率、不同模态下的动态响应等。
动力性能分析采用动力学理论和振动分析方法，计算和评估结构的模态参数和响应特性。
通过动力荷载的模拟和反应分析，可以确定结构的抗震设计要求，优化结构的刚度、阻尼等参数，提高结构的抗震性能。
二、钢结构设计优化钢结构的设计优化是为了使结构在满足力学性能要求的同时，尽可能节省材料、降低造价、提高工程质量。
设计优化主要包括以下几个方面：2.1 结构材料的选择和优化在钢结构的设计过程中，选择合适的材料是非常重要的。
通过对不同材料的强度、刚度、耐久性、成本等方面进行比较和评估，可以确定最适合的材料。
同时，还可以通过调整材料厚度、截面形状等参数，进一步优化材料的使用。
2.2 结构的几何形状优化钢结构的几何形状对其力学性能有着重要影响。
通过调整结构截面形状、梁柱节点连接方式等参数，可以提高结构的承载能力、刚度和稳定性，减小结构的变形和应力集中，从而优化结构的设计。
2.3 结构构件的优化设计钢结构的各个构件在设计过程中也可以进行优化。
midas-Gen-钢结构优化分析及设计
例题3 钢框架结构分析及优化设计例题.钢框架结构分析及优化设计概要本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。
midasGen提供了强度优化和位移优化两种优化方法。
强度优化是指在满足相应规范的强度要求条件下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。
位移优化是针对钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功能。
本文主要讲述强度优化设计功能。
此例题的步骤如下:1.简介2.建立模型并运行分析3.设置设计条件4.钢构件截面验算及设计5.钢结构优化设计1.简介本例题介绍midas Gen的优化设计功能。
例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。
(该例题数据仅供参考)基本数据如下：➢轴网尺寸：见图2➢柱: HW 200x204x12/12➢主梁：HM 244x175x7/11➢次梁：HN 200x100x5.5/8➢支撑：HN 125x60x6/8➢钢材：Q235➢层高：一层 4.5m二～六层 3.0m➢设防烈度：8º（0.20g）➢场地：II类➢设计地震分组：1组➢地面粗糙度；A➢基本风压：0.35KN/m2；➢荷载条件：1-5层楼面，恒荷载4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2；6层屋面，恒荷载5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2；1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m；6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m；➢分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用图1 分析模型图2 结构平面图图3 ①，③轴线立面图图4 ①，④轴线立面图图5 ○B，○C轴线立面图图6 ○A，○D轴线立面图2.建立模型并运行分析建立模型并进行分析运算。
1.主菜单选择特性>材料>材料特性值：添加材料号：1；名称：Q235；规范：GB03(S) ；数据库：Q235；材料类型：各向同性。
2.主菜单选择特性>截面>截面特性值：添加：添加梁、柱截面尺寸。
钢结构抗震性能分析与优化设计研究
钢结构抗震性能分析与优化设计研究
随着现代建筑技术的不断发展，钢结构建筑在市场上越来越受到欢迎。
与传统的混凝土结构相比，钢结构建筑具有更高的抗震性能。
因此，在钢结构建筑设计中，抗震性能分析与优化设计是非常重要的。
首先，我们需要了解钢结构建筑的抗震性能。
一般来说，钢结构建筑的抗震性能主要取决于两个因素：结构本身的刚度和耗能能力。
钢结构建筑的刚度通常比混凝土结构高，这意味着它可以更好地抵御地震力。
此外，钢结构建筑还具有较好的耗能能力，能够在地震发生时吸收部分地震能量，减小建筑物的震动幅度。
其次，我们需要进行抗震性能分析。
在分析中，我们需要考虑地震的作用力、建筑物的刚度和耗能能力等因素。
通过计算，我们可以得出建筑物在不同地震作用下的反应，从而评估其抗震性能。
最后，我们需要进行优化设计。
在优化设计中，我们可以采用一些措施来提高钢结构建筑的抗震性能。
例如，在设计中增加横向支撑系统、采用减震器等。
这些措施可以有效地提高建筑物的刚度和耗能能力，从而提高其抗震性能。
总之，钢结构抗震性能分析与优化设计是非常重要的。
通过分析和优化设计，我们可以提高钢结构建筑的抗震性能，从而保障人民生命财产安全。
钢结构设计中的非线性分析与优化
钢结构设计中的非线性分析与优化近年来，随着城市化进程的不断推进，高层建筑的数量与日俱增。
在这些高层建筑的设计与施工过程中，钢结构的应用愈发广泛。
相比传统的混凝土结构，钢结构具有自重轻、抗震性能好等优势，因此备受青睐。
然而，钢结构设计中的非线性分析与优化成为了当前研究的热点和难点。
钢结构设计中的非线性分析是指在考虑各种力的作用下，结构产生形变和破坏等非线性响应的研究。
与线性分析相比，非线性分析可以更加准确地预测结构的响应，从而为结构设计提供更加可靠的依据。
在钢结构设计中的非线性分析中，考虑的因素有很多，如材料的非线性、几何非线性、接触非线性等。
首先，材料的非线性是钢结构非线性分析的基础。
由于钢材的弹塑性行为，当结构受到极限荷载时，钢材会发生塑性变形，从而导致结构的非线性响应。
因此，在进行钢结构的非线性分析时，需要考虑钢材的本构关系，即应力-应变关系。
常用的钢材本构模型有弹性塑性本构模型、纤维模型等。
这些本构模型能够较好地描述钢材的非线性行为，从而提高分析结果的准确度。
其次，几何非线性是钢结构非线性分析中另一个重要的方面。
几何非线性是指在结构受力作用下，结构的形状发生变化。
这种几何变形可能会引起结构的刚度、荷载和内力等参数的变化，从而影响结构的稳定性。
因此，在进行钢结构的非线性分析时，需要考虑结构的几何非线性，即在计算过程中考虑结构的几何形状变化。
常见的几何非线性分析方法有几何刚度法、完整路径法等。
此外，接触非线性也是钢结构非线性分析中的重要内容。
在实际工程中，钢结构的构件之间通常是以接触的方式连接的。
当结构受到外力作用时，这些接触面可能产生相对位移，从而引发接触非线性。
针对接触非线性，目前常用的分析方法有有限元法、分离接触法等。
通过这些方法，可以较为准确地描述钢结构构件之间的接触行为，从而提高分析的可靠性。
钢结构设计中的非线性分析虽然能够提供更加准确的结果，但其计算量大、计算时间长、计算精度要求高等问题也不可忽视。
钢结构设计如何实现最优化设计
钢结构设计如何实现最优化设计钢结构设计是建筑工程中重要的一环，其优化设计能够提高结构的安全性、经济性和可靠性。
本文将讨论如何实现钢结构设计的最优化，并提出相应的方法和策略。
一、钢结构设计优化的背景和意义钢结构具有重量轻、强度高、抗震性能好等特点，广泛应用于建筑工程领域。
然而，对于大型复杂的钢结构，传统的设计方法难以满足要求，因此，优化设计成为改善钢结构性能和降低成本的关键。
二、钢结构设计优化的目标钢结构设计的优化目标主要包括以下几个方面：1. 结构强度和刚度的最优匹配：合理选择截面尺寸和材料，确保结构在正常工作状态下具有足够的强度和刚度。
2. 最小化结构重量：在满足强度和刚度要求的前提下，尽量减小结构的自重，实现轻量化设计，以降低建筑物整体的负荷。
3. 成本最小化：通过合理的结构布置和构造设计，降低材料使用量和施工成本，实现整体经济效益的提高。
三、钢结构设计优化的方法和策略1. 选取适当的优化算法：常用的优化算法包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等。
根据具体问题及要求，选择相应的算法进行优化计算。
2. 多目标优化设计：钢结构设计往往涉及多个目标函数，例如结构重量、成本和刚度等。
通过多目标优化方法，将多个目标函数综合考虑，得到一组最优解，由设计人员进行最终选择。
3. 以性能为导向的设计：传统的设计方法往往以规范要求为基础，而性能导向的设计注重结构的整体性能。
通过预测和分析结构的性能指标，优化设计可以更好地满足具体的功能要求。
4. 结构参数的灵活调整：通过改变结构参数的取值范围和组合方式，进行灵活调整，找到最优设计方案。
这一策略可以利用计算机辅助设计软件实现。
5. 结构与施工的协同设计：在设计过程中，与施工方进行密切合作，共同解决设计和施工中的问题。
通过结构施工一体化的方式，实现结构设计的最优化。
四、钢结构设计优化的应用案例1. 高层建筑钢结构设计优化：通过结构参数的调整和最优化算法的应用，实现高层建筑的结构材料和重量的优化，提高抗震和抗风能力。
钢结构设计优化
钢结构设计优化钢结构设计在建筑工程中扮演着重要的角色，其优化设计可以有效提高结构的安全性、经济性和美观性。
本文将探讨钢结构设计的优化方法，以及在实际工程中如何有效地实施这些方法，从而达到最佳的设计效果。
1. 结构优化设计原则钢结构设计的优化首先要遵循一些基本原则，包括承载力充分、材料利用率高、施工方便等。
在设计过程中，要结合建筑类型、荷载特点及使用功能等因素，合理确定结构体系、截面尺寸等参数，以满足结构的强度和刚度要求，并在经济允许范围内尽量减小结构自重和减小节点连接数量，降低施工难度。
2. 结构参数优化对于钢结构而言，截面尺寸、横截面形状、材料强度等参数都是影响结构性能的重要因素。
通过合理选择这些参数，可以达到结构的最佳设计效果。
在实际工程中，可以采用有限元分析等先进技术手段，对结构进行详细的受力计算和优化设计，从而优化结构形式、减小结构重量、提高结构整体性能。
3. 节点设计优化节点是结构中承载荷载的重要部位，其设计优化至关重要。
在节点的设计中，要考虑节点的承载性能、连接形式、变形控制等因素，确保节点连接牢固可靠、变形合理有利于整体结构的稳定性。
在节点设计中，还要考虑节点的施工便利性和维修性，确保工程实用性和经济性。
4. 施工过程优化在钢结构施工中，施工过程的优化也是优化设计的重要环节。
合理的施工工艺和流程可以提高工程进度，减少施工成本，保证结构的质量和安全。
因此，在进行钢结构设计时，要考虑到施工过程中的各种因素，优化结构形式和参数，以便于施工实施。
5. 结构维护优化钢结构在使用过程中需要进行定期维护和检修，结构的维护优化也是设计的重要内容。
在结构设计中，要考虑结构的易维护性和耐久性，合理安排设备的排布和便利的维修通道，确保结构的长期稳定性和安全性。
结语钢结构设计的优化是一个复杂而综合的工程，需要设计师在结合工程实际情况的基础上，综合考虑结构的各种因素，采用先进的设计方法和技术手段，不断探索创新，才能实现结构设计的最佳效果。
钢结构施工的优化策略与难点解决
钢结构施工的优化策略与难点解决引言钢结构施工在现代建筑领域中扮演着重要的角色。
为了确保施工过程顺利进行并提高施工效率，需要采取一些优化策略并解决可能存在的难点问题。
本文将讨论钢结构施工的优化策略和难点解决方法。
优化策略1. 施工计划的优化施工计划是钢结构施工的关键，合理的施工计划可以提高施工效率并减少施工时间。
在制定施工计划时，应考虑以下因素：- 合理安排施工工序，确保各工序之间的协调与衔接；- 合理分配劳动力与设备资源，避免资源浪费；- 考虑天气等外部因素对施工的影响，并作出相应调整；- 制定应急预案，应对可能出现的意外情况。
2. 施工技术的优化钢结构施工技术的优化可以提高施工质量并降低施工成本。
以下是一些施工技术的优化策略：- 采用先进的焊接技术，提高焊接质量；- 使用现代化的起重设备，提高吊装效率；- 优化安全措施，确保工人的安全并减少事故发生的可能性；- 利用建模软件进行施工模拟，提前发现潜在问题并进行调整。
3. 施工组织的优化合理的施工组织可以提高施工效率并降低施工风险。
以下是一些施工组织的优化策略：- 制定详细的施工方案，明确各个工序的具体要求；- 合理划分施工区域，减少施工过程中的交叉作业；- 加强施工现场管理，确保施工过程有序进行；- 建立有效的沟通机制，促进施工各方之间的协作与配合。
难点解决1. 质量控制钢结构施工中的质量控制是一个重要的难点。
以下是一些解决质量控制难题的方法：- 严格执行相关标准和规范，确保施工过程符合要求；- 加强材料的检验和试验，确保材料质量达到标准；- 进行质量抽查和验收，及时发现和纠正质量问题。
2. 安全风险钢结构施工存在一定的安全风险，需要采取措施降低事故发生的可能性。
以下是一些解决安全风险的方法：- 建立安全管理制度，明确责任和义务；- 提供必要的安全培训，提高工人的安全意识；- 定期进行安全检查和巡视，及时发现和排除安全隐患。
3. 施工进度控制钢结构施工进度的控制是一个挑战，需要采取措施确保施工按计划进行。
钢结构的经济性分析与优化设计
钢结构的经济性分析与优化设计引言钢结构是一种重要的建筑结构形式，在现代建筑中被广泛应用。
它具有重量轻、强度高、施工速度快等优点，被认为是一种具有较高经济性的建筑结构形式。
然而，随着建筑设计和施工技术的不断发展，钢结构的经济性也面临着一些挑战与问题。
因此，对钢结构的经济性进行分析与优化设计，具有重要的理论和实践意义。
在本文中，我们将对钢结构的经济性进行分析，并介绍一种基于优化设计的方法，以提高钢结构的经济性。
1. 钢结构的经济性分析钢结构的经济性是指在满足设计要求的前提下，以最低的成本实现结构功能。
为了分析钢结构的经济性，必须考虑以下几个因素：1.1 结构材料的选择钢结构的经济性首先与结构材料的选择密切相关。
正确选择合适的钢材种类和规格，可以避免材料的浪费和成本的增加。
与此同时，需要考虑钢材的价格、供应状况以及消耗的能源等因素，综合考虑选择最经济的结构材料。
1.2 结构形式的确定钢结构的经济性还与结构形式的确定有关。
不同的结构形式会对钢材的使用量、施工难度等产生影响，从而影响整体成本。
在设计过程中，应通过经济性分析，确定合适的结构形式，以尽量降低成本。
1.3 施工工艺与周期钢结构的经济性还与施工工艺和周期有关。
一方面，采用先进的施工工艺和技术，可以提高施工效率，缩短工期，降低工程总成本。
另一方面，合理安排施工周期，可以避免资源浪费和成本增加，提高经济性。
2. 钢结构的优化设计为了进一步提高钢结构的经济性，可以采用优化设计的方法。
优化设计是指在不改变结构功能和安全性的前提下，通过优化设计变量，使结构达到最佳经济效果。
2.1 设计变量的确定在优化设计过程中，首先需要确定优化的设计变量。
常见的设计变量包括梁柱截面尺寸、节点连接方式、初始材料厚度等。
通过合理选择设计变量，可以使得结构在满足要求的前提下，具有最佳的经济效果。
2.2 优化目标函数的建立其次，需要建立优化目标函数。
优化目标函数可以是结构的总成本、结构的体积、结构的质量等。
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例题3钢框架结构分析及优化设计1例题钢框架结构分析及优化设计2例题.钢框架结构分析及优化设计概要本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。
midas Gen提供了强度优化和位移优化两种优化方法。
强度优化是指在满足相应规范的强度要求条件下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。
位移优化是针对钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功能。
本文主要讲述强度优化设计功能。
此例题的步骤如下:1.简介2.建立模型并运行分析3.设置设计条件4.钢构件截面验算及设计5.钢结构优化设计例题钢框架结构分析及优化设计1.简介本例题介绍midas Gen的优化设计功能。
例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。
(该例题数据仅供参考)基本数据如下：轴网尺寸：见图2柱:HW200x204x12/12主梁：HM244x175x7/11次梁：HN200x100x5.5/8支撑：HN125x60x6/8钢材：Q235层高：一层 4.5m二～六层 3.0m设防烈度：8º（0.20g）场地：II类设计地震分组：1组地面粗糙度；A基本风压：0.35KN/m2；荷载条件：1-5层楼面，恒荷载4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2；6层屋面，恒荷载5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2；1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m；6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m；分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用3例题钢框架结构分析及优化设计4图1分析模型图2结构平面图例题钢框架结构分析及优化设计5图3①，③轴线立面图图4①，④轴线立面图图5○B ，○C 轴线立面图图6○A ，○D 轴线立面图例题钢框架结构分析及优化设计62.建立模型并运行分析建立模型并进行分析运算。
1.主菜单选择特性>材料>材料特性值：添加材料号：1；名称：Q235；规范：GB03(S)；数据库：Q235；材料类型：各向同性。
2.主菜单选择特性>截面>截面特性值：添加：添加梁、柱截面尺寸。
3.主菜单选择结构>建模助手>基本结构>框架:利用建模助手建立框架梁输入：添加x坐标，距离2.5，重复6；添加z坐标，距离4，重复3；编辑：Beta角90度，材料选择Q235，截面选择主梁截面，生成框架；插入：插入点，0，0，0；Alpha，-90。
4.运用选择及拖放操作，将次梁截面赋予模型。
5.主菜单选择节点/单元>单元>扩展：建立框架柱扩展类型：节点->线单元；单元类型：梁单元；材料：Q235；截面：柱截面；输入复制间距：dz=-4.5；选择生成柱的节点，建立框架柱。
6.主菜单选择节点/单元>单元>建立单元：建立支撑单元类型：桁架单元；材料：Q235；截面：支撑截面。
7.主菜单选择结构>建筑>控制数据>复制层数据:复制次数：5；例题钢框架结构分析及优化设计距离：3，添加；在模型窗口中选择要复制的单元。
8.主菜单选择结构>建筑>控制数据>定义层数据>生成层数据:点击生成层数据。
9.主菜单选择边界>边界>一般支承:定义边界条件在模型窗口中选择柱底边界节点，勾选D-ALL、R-ALL10.主菜单选择荷载>静力荷载>建立荷载工况>静力荷载工况:DL：恒荷载；LL：活荷载；WX：风荷载；WY：风荷载。
11.主菜单选择荷载>静力荷载>结构荷载/质量>自重：添加自重荷载工况：DL；自重系数：Z=-1。
12.主菜单选择荷载>静力荷载>初始荷载/其它>分配楼面荷载>定义楼面荷载类型：定义楼面荷载名称：楼面荷载：DL-4.0，LL-2.0，添加；屋面荷载：DL-5.0，LL-1.0，添加。
13.主菜单选择荷载>静力荷载>初始荷载/其它>分配楼面荷载>分配楼面荷载：楼面荷载类型：楼面荷载；分配模式：双向；荷载方向：整体坐标系Z；复制楼面荷载：方向Z，距离4@3；在模型窗口指定加载区域节点。
14.主菜单选择荷载>静力荷载>梁荷载>连续：荷载工况：DL；选择：添加；荷载类型：均布荷载；荷载作用单元：两点间直线；向：整体坐标系Z；数值：W=-4；7例题钢框架结构分析及优化设计8复制荷载：方向Z，距离4@3。
15.重复步骤13和14输入屋面荷载及梁单元荷载。
16.主菜单选择荷载>静力荷载>横向荷载>风荷载：添加X方向风荷载荷载工况：WX；风荷载设计标准：GB50009-2012；地面粗糙度：A；基本风压：0.35；地形修正系数：1；阻尼比：0.02；结构振型系数：查表法其它数据使用默认值；基本周期：自动计算（特征值分析后，输入结构真实周期）风荷载方向系数：X轴方向系数1，Y轴方向系数0。
17.重复步骤16，输入Y向风荷载WY，注意此时风荷载方向系数X轴方向系数0，Y轴方向系数1。
18.主菜单选择荷载>地震作用>反应谱数据>反应谱函数添加反应谱函数:设计反应谱：GB50011-2010；设计地震分组：1；地震设防烈度：8º（0.20g）；场地类别：Ⅱ；地震影响：多遇地震；阻尼比：0.02(本例取0.02)。
19.主菜单选择荷载>地震作用>反应谱数据>反应谱：特征值分析控制>频率数量（振型数）：6；振型组合方法：CQC；反应谱荷载工况名称：Rx(Ry)；地震角度：0º(90º)。
20.主菜单选择结构>类型>结构类型：定义结构类型结构类型：3-D(三维分析)；将结构的自重转换为质量：转换到X、Y(地震作用方向)。
例题钢框架结构分析及优化设计921.主菜单选择荷载>静力荷载>结构荷载/质量>节点质量>荷载转换成质量：质量方向：X ，Y ；荷载工况：DL (LL)；组合系数：1.0(0.5)。
22.主菜单选择分析>运行>运行分析：进行分析计算。
3.设置设计条件按规范的要求进行设计。
1.主菜单选择结果>组合>荷载组合：添加荷载组合一般组合：用于查看内力变形等，一般组合中有包络组合；钢结构设计：用于设计组合；设计规范：GB50017-03；点击自动生成。
2.主菜单选择设计>通用>一般设计参数>定义结构控制参数：设计类型：三维；由程序自动计算“计算长度系数”：若勾选则按GB50017-03附录D 的公式自动计算，否则须由设计者手动输入计算长度系数。
图7定义结构控制参数例题钢框架结构分析及优化设计103.主菜单选择设计>通用>一般设计参数>指定构件：分配类型：自动；选择类型：全部；当梁单元被其它节点分割成几部分时，需由程序指定构件来定义梁单元在强轴作用平面内的自由长度。
4.主菜单选择设计>通用>一般设计参数>编辑构件类型：定义框架梁、框架柱、支撑。
选项：添加/替换；构件类型：梁；梁：框架梁；同样方法定义柱和支撑构件。
5.主菜单选择设计>设计>钢构件设计>设计规范：设计标准：GB50017-03；勾选考虑抗震；选择抗震设防烈度：8度。
图8设计标准例题钢框架结构分析及优化设计6.主菜单选择设计>设计>钢构件设计>编辑钢材:编辑钢材规格等图9编辑钢材特性7.主菜单选择设计>设计>钢构件设计>等效临界弯矩系数：该系数用于计算梁的整体稳定系数，可由程序计算。
当有些特殊构件需由设计者指定时，直接输入梁的等效弯矩系数即可。
11例题钢框架结构分析及优化设计124.钢构件截面验算及设计根据设计结果对杆件截面进行调整1.主菜单选择设计>钢构件设计>钢构件验算>钢构件验算：钢构件截面验算图10钢构件验算在选择项勾选某个单元，再勾选连接模型空间，在模型空间可以看到被选注：在“特征值”排序下，“图形结果”和“详细结果”中所显示的杆件为本组特征值中应力比最大的。
如果想查看指定杆件的结果，在排序中选择“构件”例题钢框架结构分析及优化设计13择的单元，点选“图形结果”以图形方式输出验算结果，点选“详细结果”以文本文件输出详细结果。
2.修改未通过验算的杆件在截面验算对话框中，选择未通过验算的截面（柱和支撑），点击“修改”，弹出“修改钢材的材料特性和截面”对话框。
选择截面数据库及截面形状，设置规格限定条件（0为搜索所有规格），限定“极限验算比”范围，搜索合适的截面，在满足要求的截面中选择合适的截面。
图11修改杆件截面通过“收索适合截面”选择面积最小的截面HW 250x250x9/14（柱），H注：有时放宽“极限验算比”的下限，可能会搜索到令工程师更为满意的截面。
例题钢框架结构分析及优化设计14M194x150x6/9（支撑），点击“修改”确定将要替换的截面，点击“关闭”回到“截面验算对话框”，点击“更新”，弹出更新截面特性对话框。
选择修改后的截面，点击更新模型中的相关截面，并重新进行分析计算。
如仍有未通过验算的截面，则重复步骤1、2直至所有截面均通过验算，满足强度和长细比的要求。
5.钢结构优化设计1.主菜单选择特性>截面>截面特性值定义新的截面程序提供的优化设计功能是针对特征值—截面进行的，如需得到更为优化的设计结果，需在进行钢结构优化设计（或位移优化设计）之前对要优化的构件进行更为详细的截面分组。
具体操作为添加新截面，并运用拖放等操作将杆件赋予截面。
本例题综合考虑受力等情况，做如下划分：主梁截面分为两组：1~5层的主梁为一组截面；6层屋顶的主梁为一组截面；柱截面分为四组：1层中间四根中柱划为一组截面；1层的边柱及角柱划为一组截面；2~6层中间四根中柱划为一组截面；2~6层的边柱及角柱划为一组截面；支撑截面分为三组：1层支撑划为一组截面；2~3层支撑划为一组截面；4~6层支撑划为一组截面。
注：1.可在建模时就进行详细的截面划分。
2．截面分组情况需由工程师根据建筑要求、杆件受力情况，结构特点等多方面进行考虑。
显然，杆件截面分组越多，优化设计带来的收益越大。
（但分组太多也会导致优化时间增加，另外截面类型太多也不符合实际情况，因而截面分组应适当）例题钢框架结构分析及优化设计15图12杆件截面分组2.主菜单选择设计>钢结构设计>钢构件验算>钢结构优化设计：进行钢构件截面优化设计例题钢框架结构分析及优化设计16图13优化设计约束条件：容许：杆件的容许应力比。
数据库：选择型钢数据库。
其中“BUILT”使用程序内置的焊接截面数据库；“用户”使用用户在“用户定义截面列表”中定义的截面数据库。