05钢结构分析及优化设计--钢框架结构分析及优化设计.ppt

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1、MIDAS/Gen MIDAS/Gen 培训资料培训资料培训资料培训资料钢框架结构分析及优化设计钢框架结构分析及优化设计分析目的分析目的-钢框架结构整体分析钢框架结构整体分析-钢构件验算钢构件验算-钢结构优化设计钢结构优化设计操作步骤操作步骤-建立及分析模型建立及分析模型-设置设计条件设置设计条件-钢构件截面验算及设计钢构件截面验算及设计-钢结构优化设计钢结构优化设计MIDAS/Gen优化功能简介优化功能简介强度优化强度优化满足在相应规范要求的强度下，求出最小构件截面，即以满足在相应规范要求的强度下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。结构重量为目标函数的优化功能。-手动优化设

2、计手动优化设计-自动优化设计自动优化设计位移优化位移优化钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移钢框架结构，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为约束条件的自动设计功能。优化用数据库优化用数据库-各国家标准截面数据库各国家标准截面数据库-用户自定义截面用户自定义截面数据库数据库-程序自动确定程序自动确定例题例题-带斜撑的六层钢框架结构带斜撑的六层钢框架结构钢构件截面验算钢构件截面验算-在选择项勾选某个单元，再勾选连接模型空间，在模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择的单元型空间可以看到被选择的单元-“图形结果图形结果”以图形方

3、式输出验算结果以图形方式输出验算结果-“详细结果详细结果”以文本文件输出详细结果以文本文件输出详细结果-“特征值特征值”显示的杆件为本组特征值中应力比最大的显示的杆件为本组特征值中应力比最大的-“构件构件”显示所有杆件的结果显示所有杆件的结果主菜单选择主菜单选择 设计设计钢构件截面验算：钢构件截面验算钢构件截面验算：钢构件截面验算手动优化设计手动优化设计-选择截面数据库选择截面数据库（标准截面）及（标准截面）及 截面形状截面形状设置规格限定条件设置规格限定条件 （0 0为为搜索所有规格）搜索所有规格）-限定限定“极限验算比极限验算比”范围，搜索范围，搜索 合适的截面，在满足要求的截面合适的截面

4、，在满足要求的截面 中选择合适的截面中选择合适的截面-“打开打开MGBMGB文件文件”，使用其他模型，使用其他模型 中的截面数据中的截面数据(用此方法可以定义用此方法可以定义 用户数据库用户数据库)提示：有时放宽提示：有时放宽“极限验算比极限验算比”的下的下 限，可能会搜索到令工程师更限，可能会搜索到令工程师更 为满意的截面。为满意的截面。主菜单选择主菜单选择 设计设计钢构件截面验算钢构件截面验算修改修改自动优化设计自动优化设计-程序提供的优化设计功能是针对特征值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

5、设计（或位移优果，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化设计）之前对要优化的构件进行更为详 细的截面分组。细的截面分组。-截面分组情况需由工程师根据建筑要求、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，优化设计虑。显然，杆件截面分组越多，优化设计 带来的收益越大。带来的收益越大。截面分组截面分组自动优化设计自动优化设计主菜单选择主菜单选择 设计设计钢结构优化设计钢结构优化设计容许：杆件的容许应力比容许：杆件的容许应力比数据库：选择型钢数据库。其数据库：选择型钢数据库。

6、其 中中“BUILTBUILT”使用程序使用程序 内置的焊接截面数据内置的焊接截面数据 库；库；“用户用户”使使 用用 用户在用户在“用户定义截用户定义截 面列表面列表”中定义的截中定义的截 面数据库。面数据库。形状：同建模时输入的构件形形状：同建模时输入的构件形 状，也可修改截面形状状，也可修改截面形状D1D1、D2D2：对截面尺寸进行限定。此处输入：对截面尺寸进行限定。此处输入0 0，则搜索所有，则搜索所有 截面。截面。自动优化设计自动优化设计主菜单选择主菜单选择 设计设计钢结构优化设计钢结构优化设计分析选项：输入反复计算次数。分析选项：输入反复计算次数。板厚数据：在使用板厚数据：在使用“

7、BUILTBUILT”数据库数据库 时（程序自动生成的数时（程序自动生成的数 库），焊接截面所使用的库），焊接截面所使用的 钢板厚度数据库在此定义。钢板厚度数据库在此定义。柱截面设计：对柱截面设计：对轴力和弯矩轴力和弯矩或仅对或仅对轴轴 力力进行优化。进行优化。用户定义截面列表：用户定义截面列表：当截面数据库选择当截面数据库选择“用户用户”时，在此定义用户数据时，在此定义用户数据 库，具体格式详见帮助文库，具体格式详见帮助文 件。件。自动优化设计自动优化设计更新分析模型更新分析模型可以通过文本格式及图形格可以通过文本格式及图形格式来查看杆件应力、杆件重式来查看杆件应力、杆件重量、结构整体重量等

8、数据在量、结构整体重量等数据在优化设计过程中的变化情况优化设计过程中的变化情况及最后结果。及最后结果。点击点击“更新分析模型更新分析模型”即可即可将优化设计所求得的杆件截将优化设计所求得的杆件截面赋给模型。再次进行分析面赋给模型。再次进行分析和验算，对个别不符合要求和验算，对个别不符合要求的截面或者应力比过小的截的截面或者应力比过小的截面单独进行调整。面单独进行调整。自动优化设计自动优化设计优化设计是以满足设计强度为标准进行的，所以在优化优化设计是以满足设计强度为标准进行的，所以在优化设计之后应该对优化后的结果进行使用性能验算。包括设计之后应该对优化后的结果进行使用性能验算。包括绕度、风荷载和地震作用下的水平位移、层间位移验算绕度、风荷载和地震作用下的水平位移、层间位移验算等。等。优化设计之后优化设计之后