已阅读5页,还剩1页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
水利工程论文-钢筋混凝土矩形沉井结构水泵房优化设计摘要:随着工业和社会生活需求的发展,供水工程日益增多,修建取水泵房也增多,但取水泵房造价较高(如湖北省鄂州电厂的一次循环冷却水取水泵房的土建造价达多万元)。据有关文献介绍,泵房结采用优化设计,可以使工程造价降低(见朱伯芳、黎展眉、张壁城编著的结构设计优化原理与应用)。可见,探讨水泵房优化设计,具有显著的经济意义。关键词:钢筋混凝土矩形沉井结构水泵房优化设计一般水泵房所处的环境比较复杂,修建时,采用的施工方法及相应的结构形式多种多样。笔者选择江河和海边取水泵房应用最多的钢筋混凝土矩形沉井结构来作优化设计分析,推导优化设计公式和优化程序。一、优化设计思路优化设计的目标是使设计出来的结构在满足安全使用的条件下,造价最低,这样的结构才是最优结构。对钢筋混凝土沉井结构,若设计出的每一构件的材料强度都得到充分利用,则这样的整个结构是最优结构。基于上述的思路,可以把冻结内力方法和法结合起来,进行沉井结构的优化设计。首先对拟设计结构方案进行一次内力分析,再把内力冻结起来,用法对各个构件进行优化,得到新的方案;然后再进行内力重分析,重复上述步骤,直至前后两次计算结果充分接近为止。二、结构部件的优化设计钢筋混凝土沉井结构水泵房为板式结构、框架结构和井字梁结构的混合体。其受力工况很多,计算简图也依部位、工况而不同。但按钢筋混凝土构件分类,可分为纯弯板、偏压板、纯弯梁、偏压柱种构件,下面就对此种构件作优化设计推导。纯弯板构件的优化设计纯弯板优化可采用分单位板宽度来分析。()目标函数取目标函数为单位板宽、单位长度的材料和模板造价之和。与目标函数有关的变量有板厚、钢筋面积、模板面积。()约束条件应考虑抗弯方面的强度约束:最大正弯曲强度,板条两端最大负弯曲强度,最大剪力强度,最小、最大配筋率,板厚最小要求。()优化方法及步骤板条的优化就是要寻求满足上述全部约束条件的目标函数的最小值。可以理解为:当造价值最小时,材料用量应该最省。考虑约束条件,在内力一定的条件下,对应于每一个板厚值,可以算出配筋面积,故目标函数属一维搜索问题,求的上、下限作为一维搜索的区间:的上限:取板的端部弯矩和跨中弯矩的最小值代入约束条件、,再利用最小配筋率条件得的上限值。的下限:与上面类似,取板的端部弯矩和跨中弯矩的最小值代入约束条件、,再利用最大配筋率条件得的下限值。约束取等式,求得相应的配筋量,再以约束条件、检验这个量,取满足要求的值。然后以所取的配筋量的值代入约束条件求目标函数。计算中,弯矩、剪力内力均作为已知条件给出,这是根据计算简图预先算好的。偏压板构件的优化设计偏压板构件优化同样采取宽的板条来分析,其优化方法与上述纯弯板的优化方法基本相同,只是在约束条件中,须计入轴向力的作用。()目标函数取目标函数为单位长度板条的材料和模板造价的和。()约束条件最大弯曲压缩强度。)大偏心情况(即时)。)小偏心情况(即时)。最大剪切强度。最小配筋率、最大配筋率。最小板厚度。偏压板条的优化过程与纯弯板条相同,同样可通过对约束条件、取等代,使得对应于截面高度的每一取值可算出配筋量,再利用条件、以确定符合所有条件的配筋量最小值,以代入求目标函数。实际上也是只有一个设计变量的一维搜索问题。()求的上、下限偏压板条的上、下限求法与纯弯板条不同,应分大偏心和小偏心两种情况计算。大偏心情况。此时的上、下限、分别求解,即约束条件相应于最小及最大配筋率的情况。小偏心的情况。也取约束相应于最小及最大配筋率的情况,、分别求解。与约束比较,取其较大者为。矩形截面梁的优化设计同上述类推:()目标函数以梁本体材料和模板的造价为目标函数。()约束条件最大正弯曲强度。梁两端最大负弯曲强度。最大剪应力强度。最小、最大配筋率。构造要求钢筋最小截面积。梁最小截面高度要求。()优化方法及步骤优化方法及步骤与上述基本相同。矩形截面柱的优化设计,优化方法与上述基本相同()目标函数以柱本体材料和模板的造价为目标函数。()约束条件最大弯曲压缩强度。最大剪切强度。纵筋最小、最大配筋率。最小截面高度要求。构造要求钢筋最小截面积。()优化方法及步骤优化方法及步骤与偏压板条基本相同。三、优化设计程序沉井结构水泵房结构的总体布置一般都受工艺流程和施工要求控制。结构设计是在满足工艺要求和施工要求的条件下,布置合理的结构形式,并依此设计出各构件的尺寸。然而,板的跨度及
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2020高考总复习之现代汉语普通话的字音专项练习
- 寒假感恩父母社会实践报告及汇报
- 害虫远程实时监测系统比传统病虫害检测方式有哪些优点
- 四川省乐山市峨眉山市第二中学2023-2024学年高三第六次模拟考试数学试卷含解析
- 四川省眉山市车城中学2023-2024学年高考考前提分数学仿真卷含解析
- 注册城市规划师聘用合同
- 正规餐厅劳动合同书格式
- 2024运输合同范本
- 全球及中国水管理服务行业市场发展分析及前景趋势与投资发展研究报告2024-2034版
- 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市2024届中考联考化学试题含解析
- 20XX年幼儿园园长年终述职报告_2
- 铁道概论第四章铁路车辆
- 消化内镜的发展史
- 塔式起重机总体设计和平衡臂计算说明书
- 如何提高阴阳床再生水平
- 全国卷2021届高三英语下学期冲刺模拟试题18(含答案)
- NG-A柔性矿物绝缘电缆终端接线方法.doc
- 增值税发票清单模板
- 滴滴出行WORD模版[共6页]
- 机电工程调试记录(完整版)
- 直流电机控制器设计
评论
0/150
提交评论