輕鋼門式剛架工業建築、高速公路(鐵路)、倉庫、機庫、集貿市場、體育館、機場、商業建築越來越受到人們的青睞。鋼輕的“輕”有兩層含義:壹是采用輕質材料，鋼材消耗量低。在門式剛架中，采用輕型焊接工字形變截面柱和主梁並利用腹板的後屈曲強度，是減少其鋼材體積的有效措施，但這使得結構構件的分析和計算變得更加復雜。因此，研究和開發輕鋼結構的計算機分析、優化設計、性能評估和繪圖系統必將對輕鋼結構的進壹步發展起到非常大的作用。目前，軟件PKPM系列STS模塊已經能夠進行輕鋼門式剛架分析、截面優化設計、節點設計和施工制圖。本文論述了其輕鋼門式剛架截面的優化方法以及軟件的功能和應用。門式剛架優化分兩種優化方式來實現。第壹，最優化理論解決，將問題歸結為單目標，優化目標函數是用鋼量最少或成本最低，各種條件如結構設計反力(應力、位移等。)可以作為允許的限制條件，利用數學規劃理論來尋找最優解或最滿意的解。另壹種方法是窮盡式的，即合理計算構件的截面形式，在滿足設計要求的情況下，或至少以最低的用鋼量為成本控制條件來滿足截面尺寸。門式剛架經常利用構件截面彎矩的變化來進行調整，以達到節約鋼材的目的。除了紙幅高度，厚度也可能需要改變；有不同款式的上衣可供選擇；相鄰單元可以應用於法蘭的不同部分。因此，整個鋼架的因素就在於翼緣的寬度和厚度；下翼緣寬度和厚度；腹板厚度；分量占優勢，個頭高；這些因素，還與他人不獨立。工程設計從形式上看，是基於嚴格的力學規則和精確的數學計算過程；事實上，在設計中起重要作用的不是那些方法和數學計算，而是壹系列難以精確計算的解決方案，是主觀決策，因此，用最完備的優化理論來實現具有壹定復雜性的最優設計部分，我們還需要進壹步研究。此外，用窮舉法求解截面優化問題時，多因素計算與構件數量呈指數關系增加，但當框架構件較多時，要花費很長的計算時間。當設計人員確定結構時，截面優化的方法比較簡單，就是根據構件的內力來調整截面尺寸，經過試算來確定最小截面的重量。這種方法不僅計算次數少，而且可以優化人工幹預斷面，快速得到理想的斷面尺寸。
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