Tối ưu khung thép có liên kết nửa cứng xét đến gia cường vùng cứng nút khung panel zone
Tóm tắt
Trong kết cấu khung thép, các khu vực vùng cứng nút khung (panel zone) có thể bị chảy dẻo trước các cấu kiện dầm và cột do chịu lực cắt lớn đặc biệt trong các thiết kế tối ưu của công trình do tiết diện dầm và cột được giảm thiểu tối đa. Do vậy, chi phí gia cường các khu vực vùng cứng nút khung cần phải được xem xét đến trong các bài toán tối ưu nhằm tăng độ chính xác cho kết quả đạt được. Trong bài báo này, lần đầu tiên bài toán thiết kế tối ưu giá thành của khung thép phi tuyến có liên kết nửa cứng xét đến gia cường các khu vực vùng cứng nút khung được xem xét. Hàm tối ưu của bài toán là tổng khối lượng của các cấu kiện dầm, cột và chi phí gia cường tại các khu vực vùng cứng nút khung được biểu diễn dưới dạng khối lượng thép công trình. Phân tích trực tiếp cho phép xét đến các ảnh hưởng phi tuyến của vật liệu và hình học của kết cấu được sử dụng để đánh giá các điều kiện ràng buộc về cường độ và sử dụng. Một thuật toán tiến hóa vi phân cải tiến với ưu điểm giảm số lần phân tích kết cấu được sử dụng để giải bài toán tối ưu đặt ra. Khung thép phẳng 5 nhịp 5 tầng được sử dụng để minh họa. Kết quả tính toán cho thấy việc xét đến chi phí gia cường vùng cứng nút khung làm tăng độ chính xác của kết quả tối ưu tìm được.
Từ khóa:
phân tích trực tiếp; khung thép nửa cứng; tối ưu; panel zone; tiến hóa vi phân.
Tải xuống
1. Tác giả chuyển giao toàn bộ bản quyền bài báo cho Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (TCKHCNXD) – Trường Đại học Xây dựng Hà Nội (ĐHXDHN), bao gồm quyền xuất bản, tái bản, truyền tải, bán và phân phối toàn bộ hoặc một phần bài báo trong các ấn bản điện tử và in của Tạp chí, trong tất cả các phương tiện truyền thông được biết đến hoặc phát triển sau này.
2. Bằng cách chuyển giao bản quyền này cho TCKHCNXD, việc sao chép, đăng, truyền tải, phân phối hoặc sử dụng toàn bộ hoặc một phần bài báo bằng bất kỳ phương tiện nào bởi Tác giả đều yêu cầu phải trích dẫn đến Tạp chí một cách phù hợp về hình thức và nội dung, bao gồm: tiêu đề của bài báo, tên các tác giả, tên tạp chí, tập, số, năm, chủ sở hữu bản quyền theo quy định của Tạp chí, số DOI. Khuyến khích đưa kèm đường dẫn (Link) của bài báo đăng trên trang web của Tạp chí.
3. Tác giả và công ty/cơ quan chủ quản đồng ý rằng tất cả các bản sao của bài báo cuối cùng được xuất bản hoặc bất kỳ phần nào được phân phối hoặc đăng bởi họ ở dạng in hoặc điện tử như cho phép ở đây sẽ bao gồm thông báo về bản quyền theo quy định trong Tạp chí và trích dẫn đầy đủ đến Tạp chí như được công bố trên trang web.