[结构优化] 基于ETABS二次开发的超高层核心筒墙厚优化 案例一 (Case 1 of wall thickness optimization for super high-rise core tubes based on secondary development of ETABS)

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基于ETABS二次开发的超高层核心筒墙厚优化 案例(一)

1. 工程概况

分享案例为某项目方案测算阶段,项目位于高烈度区(设防烈度8度半),结构高度接近300m,结构体系采用巨柱+型钢混凝土核心筒+斜撑,核心筒作为主要抗侧力构件,其墙厚直接影响结构的抗震性能以及经济性。对于高烈度区项目,结构减重尤为关键,本文基于ETABS二次开发+优化算法给出一种在满足设计要求前提下减小结构自重的解决方案。

2. 核心筒优化结果

项目核心筒竖向存在一定收进,墙体根据其平面位置以及高度设为变量,优化过程可描述如下:

  • 优化目标:结构自重最小
  • 约束函数:结构最大层间位移角1/450
  • 设计变量:核心筒墙厚

 

结构软件 优化前(YJK 优化后(YJK
结构总质量(t) 200433 187156
结构周期(s) 4.78 4.97
最大层间位移角 1/452(X)1/470(Y) 1/449(X)1/462(Y)

 

3. 初步结论

1、核心筒墙厚优化后,在满足结构最大层间位移角前提下,结构自重减小约7%,提升结构整体经济性;

2、核心筒墙厚优化后,结构顶点位移虽有所增加,但是结构楼层刚度分布更均匀;对于高烈度的超高层结构,核心筒楼层刚度分布的精细化设计十分关键,ETABS二次开发+优化算法为此类问题提供一种思路。

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