輕型門架鋼結(jié)構(gòu)具有造價低,、重量輕、安裝方便,、施工周期短等優(yōu)點,，因此 近幾年來發(fā)展較快，在工業(yè)廠房中已得到了較廣泛的應(yīng)用,。但是在實際工程設(shè)計中,，由于鋼結(jié)構(gòu)桿件特別是門架鋼結(jié)構(gòu)變截面尺寸需要經(jīng)過多次試算才能確定，加之目前設(shè)計人員 對這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計經(jīng)驗還不豐富,，因此設(shè)計效率不高,，桿件截面尺寸的選擇也不盡合理， 容易造成整體結(jié)構(gòu)各桿件應(yīng)力不均,，不僅經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不夠理想,，而且整體結(jié)構(gòu)的安全度也不 高，甚至一些工程會出現(xiàn)個別桿件應(yīng)力過大,，超過材料的設(shè)計強度,。 即使考慮鋼結(jié)構(gòu)材料 塑變后的應(yīng)力重分布，但仍有可能使整體結(jié)構(gòu)存在某些安全隱患,。 

優(yōu)化目標(biāo)

    在進(jìn)行門架鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時,，應(yīng)在確保結(jié)構(gòu)安全的前提下，使結(jié)構(gòu)的用鋼量最省,、造 價最低,。這也就是我們采用優(yōu)化設(shè)計方法的優(yōu)化目標(biāo)。而在實用設(shè)計中,，門架鋼結(jié)構(gòu)的用 鋼量和造價又是由結(jié)構(gòu)桿件的截面尺寸決定,的,。因此,我們的優(yōu)化目標(biāo)可以直接簡化為如何 選擇經(jīng)濟(jì)合理的截面尺寸，使其在滿足強度,、剛度,、穩(wěn)定性等要求的前提下,，截面面積最小。

優(yōu)化方法

    與網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法相似,，門架鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法也采用漸近滿應(yīng)力法,，即門 架鋼結(jié)構(gòu)桿件通過多次計算分析選擇修改其截面尺寸，使其達(dá)到或盡量接近滿應(yīng)力狀態(tài),， 直到門架鋼結(jié)構(gòu)的全部桿件的截面尺寸不需修改為止,，使門架鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量最小，以達(dá) 到造價最低的優(yōu)化目標(biāo),。構(gòu)件截面尺寸的修改,，也就是截面尺寸的優(yōu)化，其方法是選取的 截面尺寸力求其在平面,、出平面兩個方向的截面抗彎抵抗力矩最大,，而其截面面積最小， 即在外荷載作用下,，截面尺寸的選擇既要能滿足強度,、穩(wěn)定驗算中構(gòu)件材料的設(shè)計強度要 求，又要使材料用量最省,。具體優(yōu)化方法這里從略,。

門架鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析步驟

    根據(jù)采用的優(yōu)化方法和約束條件，門架鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析步驟如下：

    第一步：確定門架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的初定截面尺寸,，一般則軟件 根據(jù)門架結(jié)構(gòu)的跨確定,，也可由設(shè)計人員確定；

    第二步：采用變截面桿件有限元進(jìn)行各種工況下的門架結(jié) 構(gòu)力學(xué)分析,、荷載組合,，強度及穩(wěn)定驗算；

    第三步：根據(jù)實際荷載效應(yīng),，各種約束條件,，采用滿應(yīng)力 截面優(yōu)化方法重新優(yōu)化選擇門架結(jié)構(gòu)各桿件截面 尺寸；

    以上第二步,、第三步可反復(fù)循環(huán)進(jìn)行,，每循環(huán)一次即完成優(yōu)化選擇，直到所選截面 尺寸與上一次截面尺寸完全一致為止,。    

    第四步：驗算門架結(jié)構(gòu)梁、柱各點的變形及滿足有關(guān)規(guī)范 的要求,，如不滿足則按一定的比例參數(shù)參照截面 滿應(yīng)力優(yōu)化方法優(yōu)化調(diào)整截面尺寸,，再重復(fù)第二、 三步循環(huán)優(yōu)化,，直到門架鋼結(jié)構(gòu)所有構(gòu)件的各點 變形滿足規(guī)定要求為止,。

實現(xiàn)截面尺寸滿應(yīng)力優(yōu)化,，其循環(huán)次數(shù)較多，一般在10次 以上方可收斂,，而實現(xiàn)門架剛度滿足變形要求的截面尺寸優(yōu)化次數(shù)較少,，一般1-3次即可滿足要求。

門架鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析步驟

    根據(jù)采用的優(yōu)化方法和約束條件,，門架鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析步驟如下：

    第一步：確定門架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的初定截面尺寸,，一般則軟件 根據(jù)門架結(jié)構(gòu)的跨確定，也可由設(shè)計人員確定,；

    第二步：采用變截面桿件有限元進(jìn)行各種工況下的門架結(jié) 構(gòu)力學(xué)分析,、荷載組合，強度及穩(wěn)定驗算,；

    第三步：根據(jù)實際荷載效應(yīng),，各種約束條件，采用滿應(yīng)力 截面優(yōu)化方法重新優(yōu)化選擇門架結(jié)構(gòu)各桿件截面 尺寸,；

    以上第二步,、第三步可反復(fù)循環(huán)進(jìn)行，每循環(huán)一次即完成優(yōu)化選擇,，直到所選截面 尺寸與上一次截面尺寸完全一致為止,。   

    第四步：驗算門架結(jié)構(gòu)梁、柱各點的變形及滿足有關(guān)規(guī)范 的要求,，如不滿足則按一定的比例參數(shù)參照截面 滿應(yīng)力優(yōu)化方法優(yōu)化調(diào)整截面尺寸,，再重復(fù)第二、 三步循環(huán)優(yōu)化,，直到門架鋼結(jié)構(gòu)所有構(gòu)件的各點 變形滿足規(guī)定要求為止,。

實現(xiàn)截面尺寸滿應(yīng)力優(yōu)化，其循環(huán)次數(shù)較多,，一般在10次 以上方可收斂,，而實現(xiàn)門架剛度滿足變形要求的截面尺寸優(yōu)化次數(shù)較少，一般1-3次即可滿足要求,。公司