考虑延性的RC结构的造价优化设计

传统的结构设计方法,其结果往往不是最经济、最合理的方案。同时,在结构优化设计中,单目标优化由于目标函数的单一性往往不能满足结构多方面的要求,优化效率低,有一定的局限性。本文对RC结构在地震荷载作用下,同时考虑延性和造价两个目标函数,推出造价和延性的函数关系式,进行优化设计,达到了经济、安全且实用的效果。可计算出钢筋混凝土框架结构在地震荷载作用下,延性最大、造价最低的最优截面尺寸。算例分析结果表明,比传统的计算方法节约成本10%左右。本文的优化过程完全按照我国现行的GB 50010-2010钢筋混凝土结构设计规范及GB 50011-2010建筑抗震设计规范的要求进行,所提出的理论和方法对结构工程设计和研究人员具有参考价值。     

某学生公寓楼优化设计

通过对一栋钢筋混凝土剪力墙结构和框架结构的抗震性能、力学反应、材料用料和建筑造价等的分析比较，探讨了10层以下建筑中结构方案的选型，可供实际设计参考。     

超长平面砌体建筑结构设计问题及对策探讨

建筑设计实现建筑内部空间组合,建筑设计方案要有结构体系作为支撑才能实现。结构选型通过选择合适的结构体系保证造价经济合理保证建筑在后期使用中安全可靠。砌体结构材料来源广泛,多层建筑采用砌体结构比框架结构更为经济。复杂单体建筑通过设置变形缝,分隔成多个规则结构单体,有助于保证结构的安全可靠。砌体结构设计要选择合适的结构承重方案,并采取必要的抗震构造措施。     

探究建筑结构设计对建筑造价成本的影响

通过分析建筑造价成本与建筑结构设计的关系,阐述了建筑结构设计对建筑造价成本的影响,并提出了建筑结构中控制建筑造价成本的有效措施,以通过对建筑结构设计的优化来实现降低成本的目标。     

高层建筑钢结构基于风振响应和动力特性的优化设计

高层建筑的风致响应和等效静力荷载虽然可以通过风洞试验和动力分析有效的加以确定,在结构设计的整个过程中这些等效风力却往往被当作常数来应用。本文提出了一个结合气动风力分析和结构刚度优化的自动化技术。在结构设计中利用这个技术,可以在优化结构刚度和最小化结构造价的同时,实时检查和更新作用在建筑结构上的等效风荷载。一个几何尺度与航空研究共同顾问理事会(CAARC)建议的建筑模型一致的钢框架结构被用来进行风力分析和结构优化的例子。结果表明这个技术不但能在满足位移设计要求的情况下优化结构刚度降低造价,而且也降低了作用在结构上的等效风力。     

某家居广场基础分析及优化设计

在确保安全的前提下,做到经济合理是建筑设计的一项基本原则,也符合国家节能减排的经济政策.建筑结构中基础的造价占工程总体造价较高,对其优化设计具有较高的经济意义.通过山西某地一家居广场结构设计,总结讨论基础设计及优化过程中遇到的问题及采取的对策:如大轴网框架结构在地基承载力较小情况下优先采用的基础形式,即采用平板式筏形基础加柱墩与独立基础加止水板的优化比较;筏板基础加柱墩配筋的优化设计;局部抽柱子形成大跨度板基础的设计.     

钢筋混凝土框架结构优化设计

以框架结构造价最低为优化目标,根据承载力约束条件,用正多面体优化方法对框架结构进行优化设计,并对其建立数学模型,从而使钢筋混凝土框架结构设计既安全又经济。     

建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究

由于结构造价对建筑成本影响显著,在建筑结构设计过程中,有必要在保证结构安全可靠、技术可行合理的基础上,对结构方案和细部优化。本文对结构设计优化的方法加以叙述,并对其应用情况进行了探讨和研究。     

基于位移的RC框架结构抗震设计与性能评估

结合一个7层钢筋混凝土框架结构实例,采用Pushover分析方法,通过控制结构层间位移角和结构延性系数两个参数,从目标位移与静力弹塑性分析结果的吻合度和结构延性两个方面分别验证建筑结构设计方案中直接基于位移设计的设计方法与步骤的合理性。结果表明:对于防止倒塌的性能水平,基于位移的设计方法能够使该框架结构具有合适的位移能力。仿真分析结果与目标位移相吻合,且延性系数的选取未超过限定值,从而验证了建筑结构设计方案中直接基于位移设计的设计方法与步骤合理。     

国家开发银行数据中心结构设计

本文介绍国家开发银行数据中心结构设计,地上由7栋独立建筑组成,各个单体结构高度不超过18m,结构采用钢筋混凝土框架结构和框剪结构。本项目采用了隔震技术、预应力空心楼盖、大跨度钢桁架等结构方案,既保证了结构安全,同时也实现了建筑功能要求。     

超高层建筑结构生命周期多维度经济成本评估及优化方法

超高层建筑结构具有结构体系复杂、结构功能多样、生命周期长、投资量大、持有人固定不变等特点,其全生命周期成本费用包含初始费用、维护费用、灾害失效费用以及拆除费用等多项费用。为了实现超高层结构全生命周期经济利益最大化而采用的生命周期经济评估方法通过方案对比、构件对比、费用项目等多维度对超高层结构成本费用进行管理。使用该方法能够在项目初期就对结构项目进行全面的评估与优化,同时,一个超高层建筑的实例将被引用来说明其有效性与适用性。     

探究改良建筑结构的成本设计方法

本文简单分析了建筑结构设计的成本优化问题。文中讲解了建筑结构设计的成本优化算法,并在此基础上提出了优化建筑结构设计成本的有效措施,希望能供其他同行参考。     

Coupling of whole-building energy simulation and multi-dimensional numerical optimization for minimizing the life cycle costs of office buildings

The minimization of life cycle costs for building materials and operational energy consumption of a reference commercial office building model is achieved through the optimization of envelope design parameters by the use of integrated energy simulation and multi-dimensional numerical optimization techniques. The whole-building energy simulation program EnergyPlus v6.0 is coupled with GenOpt v3.0 generic optimization tool to automatically compute the optimal values of thermal insulation thicknesses for external walls and roofs in addition to glazing unit types for vertical fenestration. A life cycle cost (LCC) model is implemented within the GenOpt program for the objective function evaluation using simulation outputs pertaining to energy consumption and associated utility costs. A stochastic population-based and multi-dimensional optimization technique of Particle Swarm Optimization (PSO) is utilized for searching the parameter space. This algorithm can result in a 36.2% reduction in the computational effort to converge to the global minimum point with a very high degree of accuracy compared to the full enumeration technique. The results indicate that the annual total site energy consumption of the optimized building model is reduced by 33.3% with respect to the initial baseline case. The optimized envelope parameters can yield 28.7% life cycle cost reduction over a 25 years life span with a simple pay-back period of 4.2 years.     

剧场座椅送风气流组织数值模拟

座椅送风是置换通风的一种具体形式,不同于传统置换通风的侧送风形式,我国在这方面设计规范也相应较少,又鉴于座椅送风初投资昂贵,在设计时有必要对其气流组织、舒适性等加以模拟预测。本文采用FLUENT软件对其空调系统的气流组织进行模拟研究,运用座椅送风的简化模型,模拟各种送风形式下的温度场和速度场,对比了各种送风形式的温度、速度、风量等因素,为大空间建筑空调系统优化设计、模拟气流组织提供了方法及理论依据。     

有关建筑结构设计的优化设计的分析

随着建筑成本造价的不断攀升,造价成本低、经济效益高的建筑结构设计深受人们青睐,由此对建筑结构设计进行不断优化是非常重要的。本文主要说明了经济效益和优化整合建筑结构设计之间的联系,并探讨了优化整合建筑结构设计的有效措施。     

Applying a multi-objective optimization approach for Design of low-emission cost-effective dwellings

Modern buildings and their HVAC systems are required to be not only energy-efficient but also produce fewer economical and environmental impacts while adhering to an ever-increasing demand for better environment. Research shows that building regulations which depend mainly on building envelope requirements do not guarantee the best environmental and economical solutions. In the current study, a modified multi-objective optimization approach based on Genetic Algorithm is proposed and combined with IDA ICE (building performance simulation program). The combination is used to minimize the carbon dioxide equivalent (CO₂-eq) emissions and the investment cost for a two-storey house and its HVAC system. Heating/cooling energy source, heat recovery type, and six building envelope parameters are considered as design variables. The modified optimization approach performed efficiently with the three studied cases, which address different summer overheating levels, and a set of optimal combinations (Pareto front) was achieved for each case. It is concluded that: (1) compared with initial design, 32% less CO₂-eq emissions and 26% lower investment cost solution could be achieved, (2) the type of heating energy source has a marked influence on the optimal solutions, (3) the influence of the external wall, roof, and floor insulation thickness as well as the window U-value on the energy consumption and thermal comfort level can be reduced into an overall building U-value, (4) to avoid much of summer overheating, dwellings which have insufficient natural ventilation measures could require less insulation than the standard (inconsistent with energy saving requirements) and/or additional cost for shading option.     

某百万机组电厂煤仓间框架结构优化设计

以某百万机组电厂煤仓间框架结构设计为例,通过对框架结构布置形式的选择,梁柱截面尺寸的确定和框架结构配筋的优化等工作,对煤仓间框架进行了优化设计,达到了有效降低工程造价、节约投资成本的预期目的。     

超高层建筑顶升模架系统的优化设计及智能建造

为研究超高层建筑顶升模架系统优化设计与现场智能化施工的数字化融合,提高材料使用效率和结构合理性,以西安某超高层建筑中所使用的顶模钢框架结构为对象,采用SIMP插值模型法,约束次桁架悬挑端竖向位移,以减少顶模钢框架结构钢材用量为目标进行优化,依据优化结果对顶模钢框架结构进行设计。应用智能建造与建筑工业化协同发展的研究成果,以拓扑优化设计、系统化安装、智能化施工为实施框架,通过拓扑优化设计结合智能化控制操作等工具,实现基于智能建造的优化型顶模钢框架结构; 系统梳理智能建造各阶段应用,利用施工管理平台,实现基于信息化模型的工程管控。结果表明:优化后顶模钢框架结构在满足约束条件情况下,在提升结构承载能力、刚度的同时,使钢框架自身重量减轻20%,降低了顶模钢框架结构用钢量,提升了钢材的使用效率,加强了拓扑优化设计与现场智能化施工的数字化融合,推动了智能化施工装备的施工应用。     

超高层建筑结构经济性探讨

超高层建筑投资巨大,结构造价占较大比例。基于超高层建筑结构的受力特点,对影响超高层建筑结构造价的若干因素进行探讨,如建筑体型、结构体系、结构材料等。此外,施工方案和施工周期也间接影响结构造价。最后,对部分已建或在建的高度300m以上超高层建筑的结构用钢量进行初步统计和分析,以期找到一些规律。结构造价受多因素影响,需要相互平衡,合理优化的结构设计是降低结构造价的必由之路。     

高层结构设计中的分阶段优化措施

含钢量被视作项目成本控制的关键,建筑物的含钢量受到结构类型、高度差异、抗震设防烈度、场地类别等诸多因素的影响,对于高层剪力墙住宅,可以从扩初设计、结构计算、施工图设计三个阶段进行优化设计,降低含钢量,包括优化墙体布置,优化梁、板布置,合理选择构造措施、基础形式、地库类型,优化结构计算等措施。