基于性能的SRHPC框架结构全寿命总费用优化方法研究

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近年来,型钢高强高性能混凝土(SRHPC)框架结构由于其优良的抗震性能正得到日益广泛地应用,而用优化设计方法对SRHPC框架结构进行设计,将结构设计方法与优化技术相结合,既能大大缩短设计周期,又能得到更符合设计者要求的结构。因此SRHPC框架结构优化方法的研究具有重要意义。
　　SRHPC框架结构的常用优化方法存在以下两个问题:一、仅以初始造价为优化目标,导致优化得到的结构性能较低,抵抗自然灾害的能力较差;二、优化变量和约束条件过多,导致优化过程复杂,要得到最优解并不容易。针对第一个问题,本文首先将基于性能的抗震设计方法引入其中,对SRHPC框架柱的抗震试验结果进行统计分析,得到SRHPC框架结构的目标性能指标量化值,在此基础上建立基于性能的SRHPC框架结构全寿命优化模型;其次,考虑结构失效的模糊性,将模糊数学理论引入MonteCarlo法中,得到结构在不同性能水平下失效的模糊可靠度计算方法,并对可靠度计算中的地震作用效应进行分析,从而使全寿命优化目标得以实现。针对第二个问题,本文提出全寿命优化模型的分阶段优化计算方法,有效地控制了各阶段优化过程中设计变量和约束条件的个数,简化优化过程,并通过MATLAB语言编制优化程序对算例进行优化,验证上述优化方法的可行性。

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作者
何伟;
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作者单位

西安建筑科技大学;

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授予单位西安建筑科技大学;
学科防灾减灾工程及防护工程
授予学位硕士
导师姓名郑山锁;
年度 2013
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类结构动力学;
关键词
型钢高强高性能混凝土框架结构; 抗震设计; 全寿命优化模型; 模糊可靠度;

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