谈门式刚架结构的优化设计
门式刚架设计优化综述
2019.04Doors &Windows摘The portal frame is an important structural system in the field of construction industry It is one of the more tra ditional architectural structure systems and is widely used the portal steel frame structure system used in the building structure system of our country is late mainly single-layer portal frame and the portal frame structure based on the factory building design appears with the development of social economy the structure system in the construction field has been introduced from the old Based on this the design optimization of portal frame is studied and the basic requirements of structure selection and other optimization design content are expounded for reference Key words portal frame 门式刚架结构在钢结构厂房建筑结构体系中应用范围逐支撑梁3门式刚架设计过程中需要关注的影响因素较多门式刚架厂房设计具备多样化的特征建筑规划与设计872019.04Doors &Windows上4首先用钢材质的选择选材是门式刚架结构体系优化设计的重中之重尽可能地缩小横截面面积通过建模设计优化的重点并不是用钢量[建筑规划与设计88。
轻型钢结构门式刚架的结构设计与优化设计
轻型钢结构门式刚架的结构设计与优化设计摘要：目前国内应用最广泛的轻型钢结构既是门式刚架，它具有施工周期短、造价低、后期维护费用低以及供货责任单一等优点，在工业建筑市场占有非常重要的地位，因此做好门式刚架的结构设计与优化设计对广大钢结构设计人员非常重要，本文对门式刚架轻钢结构设计中有关结构优化设计工作几个着手点进行了探讨。
关键词：轻型钢结构；结构优化设计；造价低Abstract: at present, the domestic the most widely used of light steel structure is not only the door frame, it has the construction period is short, low cost, low cost and later period maintenance supply responsibility such advantages as a single, in industrial construction market occupied a very important position, so do the door frame of the structural design and optimization design of the steel structure design personnel is very important, this paper steel portal frame structure design of the light steel structure optimization design work on several points are discussed.Keywords: light steel structure; The structure optimization design; Low cost现在越来越多的轻型钢结构门式刚架被用在工业厂房、公路（铁路）库、仓库、飞机库、集贸市场、现代农业建筑、现代牧野建筑、体育场馆、展厅、航空港、商业建筑中，这种广泛的应用必将要求结构设计工作者具有扎实的专业功底、丰富的工程经验，能根据具体的工程实际情况，对轻钢厂房进行结构设计优化，达到结构设计的最小用钢量。
论工业厂房轻型门式刚架的优化
论工业厂房轻型门式刚架的优化摘要：门式刚架结构是梁、柱单元构件的组合体，其结构美观经济安装方便，在玻璃工业厂房以及其他工业领域，应用得相当广泛。
本文结合实际工程经验, 提出了轻型门式刚架普通钢结构厂房的优化设计方法，希望能够为今后同类型的厂房设计提供简便的设计思路。
关键词：工业厂房设计、门式刚架、优化1、前言：轻型钢结构门式刚架与屋架结构相比,整个构件的横截面尺寸相对较小,可以有效地利用建筑空间，从而有效降低房屋的高度，减小建筑体积；其次，刚架构件本身的刚度较好，其平面内、外的刚度都较好，为运输、安装提供较有利的条件。
另外轻型门式在建筑造型上也较简洁美观。
因此，轻型门式刚架结构形式不光用于中、小跨度的玻璃及其他工业房屋，也能应用到较小跨度的公共建筑，都能取得较好的经济效果和时间效益。
在玻璃行业中，不管是玻璃原片生产线还是玻璃深加工厂房，都大量采用了轻型门式刚架结构形式的厂房。
这种厂房结构构件单一，在工厂采用焊机流水线焊接，在现场采用螺栓拼接安装，施工简单快捷，能够节约大量人力和时间。
而传统的钢屋架结构形式体系,用钢量大,构件多,施工安装量大,质量不易保证,结构占用建筑空间大等缺点。
因此，在中、小型跨度结构中，轻型门式刚架取代传统的桁架或网架结构成为必然的趋势。
2、门式实腹刚架门式实腹刚架适用于荷载较小、跨度约为9～36m、柱高约为4．5～12m，无吊车或吊车起重量较小的房屋。
当跨度不超过15m，柱高不超过6m，弯矩变化不大。
以及按塑性理论设计时，宜采用等截面；当跨度大于15m，柱高为7m 以上以及有吊车时，弯矩变化较大，宜采用变截面。
变截面随着弯矩变化，能够充分材料性能，因而更节约材料，但在裁剪材料及加工制造方面，不如等截面方便。
用上下翼缘和腹板三块钢板焊成的工字形截面的实腹刚架，截面形式简单，受力性能好，在玻璃厂房门式刚架中都采用这种工字型实腹刚架。
为保证门式刚架制作的焊接质量和提高工效，变截面钢柱和钢梁一般在工厂采用自动焊机焊接成型。
门式刚架钢结构房屋的优化设计
关键词
Ｏｐ ｉ ｕ ｓｇ ｏ ｒａ－ ｒ ｍ ｅ ｔｕ ｔ ｒ ｏ ｓ ｔｍ ｍ Ｄｅ ｉｎ ｆ ｒＰｏ ｔ ｌ ｆａ ｄ Ｓ ｒ ｃｕ ｅＨ ｕ ｅ
Ｂ ｕ ＩＪ ｎ
ＯＵ ｏ － ｉ ｎ Ｇｕ —ｑ ａ ｇ
（ ｅｉ ｓ ｔｔ） Ｄ ｓ ｎＩ ｔｕｅ ｇ ｎｉ
ｅ ｈ ｍｎ ｉ ｅｖ ｌ ａ ｃ ｌ ｔｏ ｄ ｌ ｎ ｄｅｅ ｎ ｅ ｔｏ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｏ ｌ ｎｔｒ ａ ，ｃ ｌｕ ａ ｉｎ ｍｏ ｕ ｅ ａ ｄ ｎｏ ｏ ｕ ｃ ｉｎ ｗｅ ｅ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ．
Ｋｅ ｏ ｄ Ａｒ ｈ ｔ ｃ ｒ Ｌ ｇ ｔ ｔｅ ｔ ｃｕ ｅ Ｐ ｒａ— ｒ ｍｅ Ｏｐ ｉ ｍ ｓｇ ｙＷ ｒ ｓ ｃｉ ｔ ｅ ｅｕ ｉｈ ｅ ｌ ｒ ｔ ｒ ｏ ｔｌ ｆ Ｓ Ｓ ｕ －ａ ｄ ｔ ｍｕ Ｄｅ ｉ ｎ２ 合理跨 Nhomakorabea的确定
不 同 的生 产 工 艺 流 程 和使 用 功 能在 很 大 程
度 上决 定 着厂房 的跨度 ，确 定较 为合 理 的跨度 ，
均采 用了高 强度 钢材 ，从 而减 轻 了 自身 的重 量 ，
能 够建 成 大跨 度 的 结 构 形 式 ，更 能充 分 利 用 空
间 ．也使建 筑物 的布局 更加 灵活 。
表 １ １ｍ跨 度门 式刚 架主 、次结 构用钢 量 ８
经 济的跨度 ，不宜盲 目追 求大 跨度 。
３ 轻钢结构最 优柱 距的确定
在过 去 ，由于 诸 多 方而 的 限 制 ，厂 房 、仓
必 须对 门 式 刚 架 轻 钢 房 屋 结 构 进 行 优 化 设 计 ，
组 装起 来 的预 制 装 配 式钢 结 构 房屋 体 系 。这 种
浅谈门式刚架优化设计
浅谈门式刚架优化设计【摘要】结合多年工作实践，对门式刚架轻钢结构优化设计相关事项进行了探讨，分别阐述了门式刚架轻型钢结构截面形式的选择和材质要求及综合优化要点，以期为钢结构设计人员提供参考。
【关键词】门式刚架；轻钢结构；优化设计；截面形式1.概述钢结构因其自重轻、施工周期短、抗震能力强、可回收等优势和特点被人们广泛应用。
改革开放以来，我国已建成了大量的轻钢结构建筑，诸如车间、库房、展厅等都普遍采用了门式刚架轻型钢结构，成长了一大批钢结构建设企业和设计人员，因此也应运而生了许多钢结构设计软件，设计人员可以利用设计软件方便快捷地做出各种钢结构设计。
然而，不同的设计人员面对同一个工程并且使用同一款软件，计算后会得出各自不一样的结果。
究其原因，主要与设计人员对钢结构工程的理解认识，工作实践经验的积累，基本知识的掌握，见识的多寡等因素都有着密切的关系。
设计人员做出的设计图纸至关重要，因为设计结果，决定了该项工程的含钢量，也就基本上确定了这项工程的造价，所以其设计不仅要符合设计规范等条文的规定，保证建筑结构体系的安全，同时也应在满足规范要求的基础上做好恰当的优化，合理的降低含钢量，做到安全适用，经济合理，确保质量。
因此钢结构设计中的一项重要内容就是对设计项目进行逐步优化。
现结合多年施工现场的工作经历和设计感受，把门式刚架轻型钢结构优化设计方面的一些经验和体会总结出来，与大家共同切磋、分享。
2.优化设计2.1选择截面首先确定构件的截面形式。
门式刚架轻型钢结构多采用h型钢断面的构件，而h型钢又分为热轧国标h型钢和钢板组焊的h型钢。
根据建筑功能的要求，结构的跨度、高度和荷载不同，门式刚架梁、柱的截面形式可分别选用腹板不等高的变截面h型钢或等截面h型钢。
以下几项是工程设计人员在选择构件截面时必须考虑的条件：1）腹板不等高的变截面h型钢可使用在一般的厂房、超市等结构的门式刚架柱中，即通过改变h型钢柱腹板的高度，将柱子做成下端小上端大的楔形，以满足适应门式刚架柱肩弯矩大的受力特性，达到节约钢材，降低造价的目的。
基于ANSYS的门式刚架结构优化设计
集成已成为行业技术水平发展的必然方向。
参考文献
[1] 数据来源于国家统计年鉴(2005～2008)、 国家统计公报(2009、2010).
[2] 数据来自国家统计年鉴. [3] 2012年中国建筑智能化系统工程市场规模
预 测 [EB/OL] .智 能 建 筑 信 息 网 . [4] 华东地区智能建筑行业现状及展望[J].智
正 应 力 应 小 于 材 料 的 设 计 强 度 值 215MPa, 受 弯 构 件 的 挠 度 与 跨 度 比 ≤ 1/180,即 该 门 式 刚 架 的 最 大 挠 度 为 100mm。 ４ ． ３ 优化目标
以结构用钢量最少为优化目标。
４ ． ４ 优化求解 指定一阶优化方法进行优化。
５ 结语
2
重 量 为 1564kg,经 过 优 化 设 计 后 减 小 至 1419kg,节 省 钢 材 9.3%。优 化 结 果 用 图 像 显 示 如 图 4所 示 。可 见 通 过 优 化 设 计 后 ,在 满 足 强 度 、刚 度 等 条 件 的 前 提 下,能 明 显 的 节 约钢材用量,使得设计更趋于合理。
科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
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能 建 筑 ,2007,1. [5] 备注:智能建筑综合系统集成(IBMS模式)
市场规模包括了IBMS综合管理集成平台 的市场规模以及其下所有各项子系统的市 场规模. [6] 假定2010年IBMS模式的系统集成规模占 总市场8.2%的份额,给予该占比至2013年 达25%的预期,由此通过总市场规模计算 得出.
３ 智能建筑综合系统集成（ＩＢＭＳ模式）是 未来发展的方向
智能建筑管理系统(IBMS)集成属于一体
试析关于单层门式刚架结构的设计优化
试析关于单层门式刚架结构的设计优化发布时间：2021-06-29T09:28:37.710Z 来源：《新型城镇化》2021年6期作者：杨荣[导读] 柱网布置比较灵活，因此在现阶段的工程建设中门式刚架结构得到了广泛应用。
威海建兴建筑设计院有限责任公司摘要：随着我国经济的快速发展，我国工业建设的规模越来越大，其中单层门式刚架结构的应用领域十分广泛，对于单层门式刚架结构的设计要求也越来越高，必须要保证其结构设计的合理性和科学性。
本文通过对单层门式刚架结构的特点以及设计中的注意事项进行分析，针对目前设计中存在的问题提出有效的解决措施，以便为日后优化单层门式刚架的设计方案提供参考。
关键词：单层门式刚架结构；结构设计；优化方案引言我国的科学技术水平在不断提升，很多新型的技术手段应运而生，并且在工业领域得到了广泛应用，并取得了普遍良好的效果。
其中门式刚架结构是我国发展速度较快的一种全新的新型钢结构类型，门式刚架与其他类型的结构相比，门式刚架结构的工业化程度非常高，施工周期很短 [1]，具有较高的综合经济效益，并且其自身的重量很轻，柱网布置比较灵活，因此在现阶段的工程建设中门式刚架结构得到了广泛应用。
1单层门式刚架结构的主要特点1.1单层门式刚架结构质量轻单层门式刚架结构采用轻型材料制作，自身的质量很轻，一般情况下，单层门式刚架房屋承重结构的用钢量在每平方米10-30kg 之间，在相同的跨度条件下它的自重相比于钢筋混凝土结构要小很多，相应地基础可以做得较小，节约地基处理费用 [2]。
1.2工业化程度高，施工周期短单层门式刚架结构是新时代背景下产生的高技术水平的产物，它的工业化程度很高，为工程建设带来了很大的便利。
组成单层门式刚架结构的主要配件大多数都是由工厂专门定制的，产品的质量都有所保障，并且具有极高的专业度，在实际的工地安装过程中操作便捷，易于安装，单层门式刚架的构件之间的连接大多是采用高强度的螺栓连接[3]，可以由工人迅速地完成安装工序，极大程度地缩短了施工周期，提高工程效率。
门式刚架轻钢结构优化设计及程序开发
感谢观看
门式刚架轻钢结构的材料主要有H型钢、T型钢、角钢等。在实际设计中，需 要根据实际需求和承载要求选择合适的材料。一般来说，对于主要承受压力的结 构，应选用强度较高的H型钢；对于承受拉力的结构，应选用具有较高屈服强度 的T型钢或角钢。此外，在材料的选取过程中，还需要考虑材料的防腐、防火性 能等因素。
3、截面形状和尺寸的优化
三、结论
门式刚架轻钢结构作为一种广泛应用于各种建筑项目的结构形式，其优化设 计对于提高结构的承载能力、稳定性和使用寿命具有重要意义。本次演示从结构 形式的选择、材料的选取、截面形状和尺寸的优化、节点连接的设计以及防腐、 防火措施的选择等方面对门式刚架轻钢结构的优化设计进行了研究和探讨。通过 合理的优化设计，可以大大提高门式刚架轻钢结构的性能和使用寿命，同时也可 以降低施工成本和占地面积，具有广泛的应用前景。
门式刚架轻钢结构的截面形状和尺寸对结构的承载能力和稳定性有着重要影 响。在实际设计中，需要对截面形状和尺寸进行优化，以达到最佳的结构性能。 一般来说，可以通过调整截面高度、宽度和腹板厚度等参数来实现优化。例如， 可以通过增加腹板厚度来提高结构的稳定性；通过减小截面面设计是门式刚架轻钢结构设计的关键环节之一。在满足强度和稳定 性的前提下，应尽量减小截面尺寸，以降低用钢量，提高经济效益。对于常用的 H型钢或箱型梁截面，可以通过调整截面高度、翼缘宽度和厚度等参数来优化截 面设计。此外，还可以采用高强度钢、耐候钢等新型钢材，以进一步提高结构性 能和经济性。
3、节点设计
5、防腐、防火措施的选择
门式刚架轻钢结构在使用过程中会受到各种自然环境和化学物质的侵蚀，因 此需要进行防腐处理。同时，在火灾情况下，结构需要具备一定的耐火性能以保 证结构的安全性。因此，在优化设计中需要考虑到这些因素，并采取相应的防腐、 防火措施。例如，可以在钢材表面涂刷防腐涂料或采用耐火材料进行保护等措施 来提高结构的防腐、防火性能。
门式刚架厂房设计优化分析
门式刚架厂房设计优化分析作者：段海燕来源：《装饰装修天地》2018年第12期摘要：伴随着当前社会经济的发展，我国在工业领域的设备生产及应用上都取得了较大的成就，用于产品生产的工业厂房内部结构设计就逐渐成为社会各界的关注重点。
一般来讲，产品的具体生产特点、技术工艺等是主要的工业厂房设计结构构成，使用的也通常是钢结构形式的，其中，门式钢架厂房应用最为普遍，相对其他结构具有一定程度上的使用优势。
鉴于此，本文对钢结构门式刚架厂房设计中常见问题进行分析，通过阐述实际的作业工序着手，提出了几项设计要点。
此次研究的主要目的是为了更好的提升现今钢结构门式刚架厂房设计的质量。
关键词：门式钢架；厂房结构；注意事项；优化对策1 前言伴随着我国高层建筑、大型厂房等建筑项目的增加，由于钢结构产品质量本身具备坚硬、坚固等优势，所以钢产量也随之增加。
在此基础上，实际工程中应用范畴最广泛的就是钢结构门式钢架厂房，该种结构下的厂房受到诸多工业生产企业青睐的另外以后总因素还在于其具备周期短、投资少的特点。
但是，由于部分工厂的施工实际水平优劣不等，在设计期间也存在一定程度上的质量问题以及资源浪费的问题。
基于此，针对钢结构门式刚架厂房设计中常见问题进行分析探讨相当有必要。
2 门式刚架结构设计注意事项（1）由于门式钢架结构的构件面外抗弯刚度、抗扭刚度较小，结构整体刚度较弱，因此，结构设计时，为避免在其运输或者安装的过程中，发生过大变形，应考虑采用必要的保护措施。
（2）重视屋面各种支撑体系设置，合理处理墙面板、屋面板与结构构件的连接，保证建筑物的整体稳定性。
（3）其组成构件多为轻质材料，物理性能较差，制作、安装、运输过程一定做好防护工作。
（4）尽量避免钢结构长期裸露产生锈蚀现象，影响钢结构构件承载力。
（5）当结构计算已经考虑梁柱腹板屈曲后强度时，塑性设计不适用门式钢架结构。
（6）设计过程要考虑自然因素的不利影响，如风载，雪载等。
3 门式刚架结构设计的优化对策3.1 选择最优化截面实腹式梁与柱是门式钢架最常应用的，其中，梁柱的截面变化主要取决于内力的变化，截面的储存也通常由挠度大小进行控制，与其强度并无关系。
钢结构理论与设计(设计部分)：门式刚架的设计
M W
xp
pnx
M W x
nx
只取决于截面几何形状而与材料的性质无关
的形状系数。P228
X
Y
A1
X Aw
对X轴
Y
对Y轴
1.07 ( A1 Aw )
1.5
2.普通梁抗弯强度计算 普通梁设计时只是有限制地利用截面的塑性，如工字
形截面塑性发展深度取a≤h/8。
fy
(1)单向弯曲梁
a a
x
66
檩条：考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、供货 规格等因素，等间距布置
屋面檁条布置 实例
67
屋面檁条布置实例
68
3.墙架布置
墙梁：应考虑设置门窗、挑檐、遮雨篷等构件和围护 材料的要求；
维护面：当采用压型钢板时，应布置在刚架柱外侧；
墙梁布置实例
69
3.墙架布置
外墙：抗震设防烈度≤6度时,可采用砌体；＝7、8度 时，不宜采用嵌砌砌体；＝9度时，宜采用轻质 墙板
需要计算疲劳强度的梁: x y 1.0
截面塑性发展系数
3.塑性梁抗弯强度计算 对不直接承受动力荷载的固端梁、连续梁等超静定梁和 单层及两层实腹式框架结构，可采用塑性设计，容许截面 上的应力状态进入全塑性阶段。
x
fy
x
Mx f Wpnx
翼缘外伸宽度b与其厚度t之比需满足:
b 235
9
t
fy
a a
σ
fy
fy
fy
xx
M x Wnx M y f yWnx
M xp f yW pnx
Mxp fy S1nx S2nx f W y pnx
式中：
S1nx、S2nx
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性选择截面尺寸， 并通过结构计算作适当修正后， 一般就作 ２３ 约束条件 ．
的方法 可以得到较 优的 方案 ， 通过 工程 实践 ， 产生 了结构 优
化设计 的思想 。
１ 优化设计的基本概念
优化设计是根 据既 定的结构 类型 和形式 、 况 、 料 和 工 材
以上 等的几何 约束 。 （） ２ 性能约束 。轻型 门式 刚架通 常 按平 面结 构 分析 内 力， 用有限元法计算 ， 考虑蒙 皮效 应。构件设 计需 考虑翼 不 缘、 腹板的最大宽厚 比和屈 曲后强度 的利 用 ， 变截 面柱 的平 面内外的稳定性以及轻 钢房屋 的挠度 和侧移 限值等 。
［ 收稿 日期］０ ５ １ ２ ２ ０ 一ｌ － ５ ［ 作者简介］ 雪艳 ， 孙 结构工 程硕 士研究生。
四川建筑
第２ ６卷 ４期
２ ０ ． ０ ６８
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这是根据工程经验 ， 力学概念 以及 数学规 划的最优性 条
件， 预先建立某种准则 ， 过相 应的迭 代方 法 ， 通 获得满足 这一 准则的设计方案 ， 问题 的最优解 或近似 最优解 。最 简单 作为 的准则法有同步失效准则法和满应力准则法 。
规范所 规定 的各种约束条件 ， 例如强度 、 刚度 ， 稳定 、 率 、 频 尺 寸以至结构 构件许 用 的 离散 集 等等 ， 出优 化 的数学 模 型 提 （ 目标函数 ， 约束条件 ， 设计 变量 ） 。其 模式是 根据优 化设计
的理论和方法求解优化模型， 最后达到材料的合理分配， 使
轻钢结构的主要几何参数如跨 度 、 口高 、 檐 屋面坡度 、 纵 ３ ２ 最优 准则法 ． 向柱 间距等通常 由业主或 建筑 师确定 。可供优化 的变 量主 要是截 面参 数 ， 板 的厚 度 是离 散 变 量 ， 板 和翼 缘 的高 钢 腹 （ ） 宽 一般也是从一系列有规 律的数 中选取 ， 因此轻钢结构 的
（） １ 同步失效准则法 。可 概括 为在荷 载作 用下 ， 能使 所 有可能发生的破坏模 式 同时实现 的结 构是 最优 的结构 。同 步失效准则设计有许 多明显的缺点 ： 由于要用 解析表达式 进 行代数运算 ， 故只能 用来 处理非 常简单 的元 件 优化 ； 约束 当
数大于设计 变量数 时 ， 必须设法确定那 些破坏 模式应 当同时 发生才给出最优设 计 ， 这是 一件 十分 困难 的工作 ； 当约束 数 和设计变量数相 等时 ， 并不 能保证求得 的解是最优解。
过程如图 ｌ 所示 。
化中常用的数学 规 划方 法是 非线 性规 划 ， 时 也用 线性 规 有 划， 特殊情况可能用到动态规划 、 规划 、 几何 整数规划 或随机
规划等。
（） １线性规划。当 目标函数和约束方程都是设计 变量 的 线性 函数时 ， 称为线性规划 问题 ， 该类问题的解法 比较成熟 。 （） ２ 非线性 规划 。当 目 函数 或约束方程为设计 变量 的 标 非线性 函数时 ， 称为非线性规划 。结构 优化设计 多为有约束 的非线性规划问题。这类问题较 线性规划 问题复杂得 多 ， 难
为最终设计方 案。这样 难 以得 到最 优方 案。采用重 复设计
【 文献标识码】 Ｂ
设计变量通 常是离散变量 。
２ ２ 目标 函数 ．
结构重量是轻钢结构优化设计 的重要 指标 ， 是较易写 成
设计变量 的函数形式 ， 故轻钢结 构通 常 以用 钢量最少 为优化 目标 。
（） １ 构造约束 。它包括基本变量 的限界约束 和根据 门式 刚架 建造 的习惯 而规定 的 。如所有 截 面的腹 板高 度都必 须 大于翼缘 宽度 ， 所有 截面的翼缘厚 度必须 比腹板厚度大２ｍ ｍ
法， 并详细介绍 了满应力设计方法的过程。
【 关键词】 门式刚架； 截面； 优化设计； 满应力设计 【 中图分类号】 Ｔ ３８ Ｕ ２
门式钢结 构 刚架 已 成为 当今 轻 型化结 构 的 主要形 式 。 它以轻 小、 经济 、 施工 快速 和可循 环利 用而被 广泛应 用 于工 业 厂房 和公共 建筑 ， 中尤 以变截 面门式 刚架 更 加节 省钢 其 材。对 于门式刚架 的设计一 般采 用初 定 门式 刚架 的结 构 布 置和各 构件 的截 面形式 ， 然后根据各构件 的强度 、 刚度 、 稳定
３ 结 构优化 方法 简 介
结构设计满足经济与安全性的要求。结构优化的过程大致 ３ １ 数学规划法 ． 可归纳为 ： 假定 一 分析 一 搜索 一 最优设计 四个 阶段 。其 中的 将结 构优化 问题抽 象成数 学规 划形式 来求 解。结 构 优
搜索过程是修改并优化 的过 程。它首 先判 断设计 方案是 否 达到最优 （ 包括满足各 种给定 的条件 ） 如若不是 ， ， 则按 某种 规则进行修改 ， 以求逐步达到预定 的最优 指标 。优化设计 的
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谈 门பைடு நூலகம் 删 架 结 构 的 优 了 匕设 计
孙 ・ 艳 雪
（ 西南交通大学土木工程学院， 四川成都 ６ ０３ ） １０ １
【 要】 门式钢结构刚架轻型房屋钢结构因其节省钢材而得到广泛的应用， 摘 但不合理的建筑尺寸会
导致结构 用钢量 的增加 ， 结构的轻型化对 该类型 结构有 着重要 的意义。文 中论 述 了几种 结构 优化设 计的 方
度较大 。目前采用 的方法大致有 以下几种类 型 ： 作转换但 不
图 １ 优 化 过 程 图
需求导数的分析方法 ， 如梯度投影法 、 可行 方 向法等 ； 不作转
２ 轻 钢结构 优化 设计 数学模 型
２ １ 设 计 变量 ．
换也不需求导数的直 接搜 索方 法 ， 复形 法 ： 如 采用 线性 规划 来逐次逼近 ， 如序列 线性 规划 法 ； 换 为无 约束极值 问题 求 转 解， 如罚函数法 、 乘子法等。