工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

1、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法 1.結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型和方案 建筑工程可以在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案、屋蓋系統(tǒng)方案及圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案三方面對(duì)建筑模型進(jìn)行優(yōu)化。在選型、受力分析和造價(jià)分析相關(guān)聯(lián)的實(shí)施過(guò)程中，圍繞綜合目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，確保剛度達(dá)到質(zhì)量要求，并控制載荷扭轉(zhuǎn)力小于規(guī)定數(shù)值。通過(guò)選擇參數(shù)、建立函數(shù)、約束條件確定的方法來(lái)對(duì)建筑工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，過(guò)程中設(shè)計(jì)的多個(gè)變量和約束條件屬于非線性優(yōu)化。方案完成后，編制對(duì)應(yīng)的運(yùn)算就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)果的最終優(yōu)化。 2.建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化注意點(diǎn) （1）要注意前期方案的參與目前，大部分建筑師并不參與前期方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)合理性和可行性考慮欠妥，給后期設(shè)計(jì)人為的提高了難度，這就提高了工

2、程的總投資額。在前期就引入結(jié)構(gòu)優(yōu)化的理念不僅能從全局角度更合理的考慮工程的分布，更能夠節(jié)省投資，在工程開端有效的進(jìn)行控制。（2）根據(jù)不同建筑工程所在的地質(zhì)條件和土壤成分選擇合適的地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。（3）注意細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的把握。如澆筑的異形板拐角容易產(chǎn)生裂縫，可以劃分為矩形板來(lái)避免。在鋼筋的選擇方面，注意極限抗拉力和塑性的要求等。 二、工業(yè)建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化舉例 1.電廠煤斗 煤斗屬于大型設(shè)備，具有體積大、高度高的特點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生水平地震作用。對(duì)其支承構(gòu)件造成的附加彎矩、扭矩等內(nèi)力，則需要相應(yīng)的計(jì)算補(bǔ)償其附加內(nèi)力。具體做法為：在設(shè)備重心位置增加設(shè)置支承結(jié)構(gòu)，降低附加內(nèi)力；在支承梁桿軸心垂直的方向

3、增設(shè)梁結(jié)構(gòu)，使支承梁的扭矩轉(zhuǎn)成為作用于梁上的彎矩。而梁的抗彎能力是非常強(qiáng)的，從而使危險(xiǎn)轉(zhuǎn)移；支承結(jié)構(gòu)抗扭配筋加強(qiáng)，樓板強(qiáng)度加強(qiáng)。 2.磨煤機(jī)隔振 火電廠的發(fā)電離不開將煤炭作為燃料，磨煤機(jī)是重要的設(shè)備工具。振動(dòng)程度較大會(huì)干擾其他設(shè)備的正常運(yùn)行，尤其是配電裝置和發(fā)電機(jī)組所在的控制室。為了解決這些外界干擾問(wèn)題，彈性支承系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。該系統(tǒng)隔振能力較好，使用彈簧隔振器來(lái)消除振動(dòng)的影響效果明顯。通過(guò)實(shí)際證明，磨煤機(jī)基礎(chǔ)采用彈簧隔振系統(tǒng)后，與常規(guī)塊式基礎(chǔ)相比具有許多優(yōu)勢(shì)。（1）采用彈簧隔振系統(tǒng)后，磨煤機(jī)基礎(chǔ)臺(tái)座的體積或重量大約只有常規(guī)基礎(chǔ)塊的一半。因而減小了占地空間，有利于工藝布置。（2）采用彈簧隔振系統(tǒng)

4、后，減小了磨煤機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)，減小了磨煤機(jī)對(duì)周圍廠房及工作人員的振動(dòng)影響。不會(huì)有明顯的振動(dòng)傳遞到主廠房上。基礎(chǔ)的隔振效率可達(dá)到90%以上，并可降低噪聲。另外，由振動(dòng)引起的鍋爐及鍋爐內(nèi)襯的損壞和由于振動(dòng)而造成的火力發(fā)電廠的運(yùn)行事故也可以避免。（3）由于磨煤機(jī)基礎(chǔ)臺(tái)座與鍋爐房廠房結(jié)構(gòu)分離，磨煤機(jī)基礎(chǔ)的施工相對(duì)獨(dú)立，并有很大的靈活性。磨煤機(jī)基礎(chǔ)的施工可以交叉進(jìn)行，可以縮短施工周期。（4）簡(jiǎn)化磨煤機(jī)的調(diào)平，其基礎(chǔ)沉降可以通過(guò)彈簧隔振器得到調(diào)平。（5）采用彈簧隔振系統(tǒng)后，磨煤機(jī)本身所受的動(dòng)荷載很小，降低了磨煤機(jī)的磨損，使磨煤機(jī)的運(yùn)行可靠性提高。同時(shí)還可以延長(zhǎng)磨煤機(jī)的使用壽命，延長(zhǎng)磨煤機(jī)的大修周期。（6）與

5、常規(guī)基礎(chǔ)相比，采用彈簧隔振系統(tǒng)后，磨煤機(jī)基礎(chǔ)的振動(dòng)具有可控性。采用彈簧隔振基礎(chǔ)后，傳到基礎(chǔ)下面的荷載較小，因而可以減少地基基礎(chǔ)的處理費(fèi)用。 3.吊車水平載荷 很多工廠的生產(chǎn)都需要吊車運(yùn)送沉重的貨物，吊車載荷分為水平和豎直兩個(gè)方向。sap2000在結(jié)構(gòu)分析中能夠?qū)⒌踯嚨乃捷d荷以等效靜載荷的形式施加在排架柱上，豎直載荷則通過(guò)移動(dòng)靜載荷方式施加。具體步驟為：縱向水平載荷的標(biāo)準(zhǔn)值確立；橫向水平載荷的標(biāo)準(zhǔn)值確立；吊車水平載荷施加；吊車豎向載荷施加；吊車載荷輸入。sap2000中的橋梁模塊能夠?qū)Φ踯囕d荷結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體優(yōu)化，減少數(shù)據(jù)計(jì)算人員的工作量。提高工作效率，完成優(yōu)化的設(shè)計(jì)需要。 三、結(jié)語(yǔ) 綜上所述，工業(yè)建設(shè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，需要綜合考慮各個(gè)方面的問(wèn)題。從原材料的選用、設(shè)計(jì)的基本要求、設(shè)計(jì)方案