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例题3
钢框架结构分析及优化设计 精品
welcome 例题.钢框架结构分析及优化设计
概要
本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。midas
Gen提供了强度优化和位移优化两种优化方法。强度优化是指在满足相应规范的强度要求条件下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。位移优化是针对钢框架结构，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。本文主要讲述强度优化设计功能。
此例题的步骤如下:
1. 简介
2. 建立模型并运行分析
3. 设置设计条件
4. 钢构件截面验算及设计
5. 钢结构优化设计 精品
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1.简介
本例题介绍midas Gen的优化设计功能。例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。(该例题数据仅供参考)
基本数据如下：
➢ 轴网尺寸：见图2
➢ 柱: HW 200x204x12/12
➢ 主梁：HM 244x175x7/11
➢ 次梁：HN 200x100x5.5/8
➢ 支撑：HN 125x60x6/8
➢ 钢材： Q235
➢ 层高：一层 4.5m
二～六层 3.0m
➢ 设防烈度：8º（0.20g）
➢ 场地： II类
➢ 设计地震分组：1组
➢ 地面粗糙度；A
➢ 基本风压：0.35KN/m2；
➢ 荷载条件：1-5层楼面，恒荷载 4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2 ；
6层屋面，恒荷载 5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2；
1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m；
6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m；
➢ 分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用
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图1 分析模型
图2 结构平面图 精品
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图3 ①，③轴线立面图 图4 ①，④轴线立面图
MIDAS/Gen 培训课程（一）
—钢筋混凝土结构抗震分析及设计
北京市海淀区中关村南大街乙 56 号方圆大厦 1307 室
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目 录
简要 错误 !未定义书签。
设定操作环境及定义材料和截面 错误 !未定义书签。
利用建模助手建立梁框架 错误 ! 未定义书签。
建立框架柱及剪力墙 错误 !未定义书签。
楼层复制及生成层数据文件 错误 ! 未定义书签。
定义边界条件 错误 ! 未定义书签。
输入楼面及梁单元荷载 错误 !未定义书签。
输入风荷载 错误 ! 未定义书签。
输入反映谱分析数据 错误 !未定义书签。
定义结构类型 错误 ! 未定义书签。
定义质量 错误 !未定义书签。
运行分析 错误 !未定义书签。
荷载组合 错误 !未定义书签。
查看反力及内力 错误 !未定义书签。
位移 错误 !未定义书签。
构件内力与应力图 错误 !未定义书签。
梁单元细部分析 错误 !未定义书签。
振型形状及各振型所对应的周期 错误 !未定义书签。
稳定验算 错误 !未定义书签。
周期 错误 !未定义书签。
层间位移 错误 !未定义书签。
层位移 错误 !未定义书签。
层剪重比 错误 !未定义书签。
层构件剪力比 错误 ! 未定义书签。
倾覆弯矩 错误 !未定义书签。
侧向刚度不规则验算 错误 !未定义书签。
扭转不规则验算 错误 !未定义书签。
薄弱层验算 错误 ! 未定义书签。
一般设计参数 错误 ! 未定义书签。
钢筋混凝土构件设计参数 错误 ! 未定义书签。
钢筋混凝土构件设计 错误 !未定义书签。
平面输出设计结果 错误 !未定义书签。
简要
本例题介绍使用 Midas/Gen 的反映谱分析功能来进行抗震设计的方法。
例题模型为六层钢筋混凝土框 -剪结构。 基本数据如下：
轴网尺寸：见平面图
midas钢结构优化分析及设计
例题3 钢框架结构分析及优化设计M I D A S/G e n
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例题钢框架结构分析及优化设计2 例题2. 钢框架结构分析及优化设计
概要
本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍MIDAS/Gen的优化设计功能。MIDAS/Gen
提供了强度优化和位移优化两种优化⽅法。强度优化是指在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。位移优化是针对钢
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。
本⽂主要讲述强度优化设计功能。
此例题的步骤如下:1.简要
2.建⽴及分析模型
3.设置设计条件
4.钢构件截⾯验算及设计
5.钢结构优化设计
例题钢框架结构分析及优化设计1.简要
本例题介绍MIDAS/Gen的优化设计功能。例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。(该例题数据仅供参考)
基本数据如下：
轴⽹尺⼨：见图1
柱: HW 200x204x12/12
主梁：HM 244x175x7/11
次梁：HN 200x100x5.5/8
⽀撑：HN 125x60x6/8
钢材： Q235
层⾼：⼀层 4.5m
⼆～六层 3.0m
设防烈度：8o（0.20g）
场地： II类
设计地震分组：1组
地⾯粗糙度；A
基本风压：0.35KN/m2；荷载条件：1-5层楼⾯，恒荷载 4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2；6层屋⾯，恒荷载 5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2；
1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m；
6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m；
分析计算考虑双向风荷载，⽤反应谱分析法来计算双向地震作⽤3
例题钢框架结构分析及优化设计4
图1. 分析模型
图2. 结构平⾯图
例题 钢框架结构分析及优化设计
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图3. ①，③轴线⽴⾯图 图4. ①，④轴线⽴⾯图
图5. ○B ，○C 轴线⽴⾯图 图6. ○A ，○D 轴线⽴⾯图
例题钢框架结构分析及优化设计6 2.建⽴及分析模型
建⽴模型并进⾏分析运算。1：主菜单选择模型>材料和截⾯特性>材料：添加
钢
结构普通高等学校土建学科专业“十一五”规划教材
下册房屋钢结构设计
陈绍蕃主编
中国建筑工业出版社
2003年8月
第1章轻型门式刚架结构第1章轻型门式刚架结构
1.1 概述
1.2 结构形式和结构布置
1.3 刚架设计
1.4 压型钢板设计
1.5 檩条设计
1.6
墙梁、支撑设计主要内容：
重点：
1.3 刚架设计
1.4 压型钢板设计
1.5 檩条设计
第1章轻型门式刚架结构1.1 概述
1.1.1 单层门式刚架的组成
结构类型
第1章轻型门式刚架结构质量轻
综合经济效益高
工业化程度高，施工周期短
柱网布置比较灵活1.1.2 单层门式刚架结构的特点
第1章轻型门式刚架结构1.1.3 工程应用情况
20世纪70年代在工程上极少应用；
始于20世纪60年代，屋面用瓦材。
20世纪80年代在经济特区引进国外门式刚架轻钢房屋，压型
钢板始见用于屋面和墙面；
20世纪90年代初外国轻钢企业进入中国大陆，带动了内资轻
钢企业的发展。中期以来，采用门式刚架轻型房屋钢结构的
工程数量越来越多，工程规模越来越大，充分展示了这种结
构的优越性。
第1章轻型门式刚架结构1.2 结构形式和结构布置
按跨度：单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带毗屋的形式
按屋面坡脊数：单脊单坡、单脊双坡和多脊多坡1.2.1 门式刚架的结构形式
单脊双坡多跨刚架
–无桥式吊车：中柱多为摇摆柱
–有桥式吊车：中柱宜两端刚接
截面形式
–无桥式吊车：梁、柱可采用变截面或等截面的实腹焊接
工字形截面或轧制H形截面
–有桥式吊车：柱宜采用等截面形式
第1章轻型门式刚架结构柱脚形式
–无桥式吊车：多按铰接支承设计，通常为平板支座
–有桥式吊车：刚接
坡度
–1/20~1/8
运输单元
–柱子单独一个，梁可为多个。单元内焊接，单元间用通
过端板用高强螺栓连接
吊车
–悬挂吊车：起重量不大于3吨
–桥式吊车：不大于20吨，轻、中级工作制
第1章轻型门式刚架结构芯筒体系
第1章轻型门式刚架结构1.2.2 结构布置
