1、框架結構因為空間布置靈活,自重輕,能夠比較靈活的配合建筑平面布置等特點而廣泛應用于工程中。然而框架結構也存在很多不利的方面,如節(jié)點應力集中,傳力路徑并不直接,側向剛度較小水平荷載作用下側向變形較大屬于柔性結構。近年來隨著人們生活水平的提高和生產力水平的大幅度提高,人們不斷的向更大空間和更高高度發(fā)起挑戰(zhàn),使得框架結構的缺點更加突出。如何提高框架的側向剛度以及控制側移大小成為框架結構優(yōu)化的主要研究方向。框架結構的缺點可以通過結構概念設計和結

2、構優(yōu)化設計得到改善,本文通過結構優(yōu)化設計來改善框架結構的力學性能。
　　本文方法是基于應變能對節(jié)點坐標的敏感度和單元的應變能密度對平面框架結構進行形態(tài)創(chuàng)構研究。應變能敏感度的大小為應變能的最大變化率,其方向指向應變能增加最大的方向,以敏感度的反方向移動節(jié)點可以減小結構的應變能。單元的應變能密度指存儲在單元單位長度上的應變能,可作為單元承載效率的評價指標。
　　本文平面框架結構形態(tài)創(chuàng)構方法的建立是利用有限元分析計算初始結構的節(jié)

3、點的應變能敏感度和單元的應變能密度,根據節(jié)點的應變能敏感度的性質和單元的應變能密度逐步調整節(jié)點的坐標,增加、消除桿件。文中利用此方法對平面框架結構進行形態(tài)創(chuàng)構,改善框架結構的力學性能。
　　文中應用本方法針對不同荷載和空間約束條件下的平面框架結構模型進行算例分析,仔細探討了在結構優(yōu)化過程中結構的形狀和力學性質的變化規(guī)律,總結了方法的特點。近化過程中結構不僅剛度得到了增強,結構的彎矩也有顯著的減小,結構由以彎矩為主要內力向以軸力為主