Y J K软件的优化设计Prepared on 21 November 2021
一、当前软件(PKPM)主要问题
1、计算模型落后甚至不正确的若干方面
2、采用的算法不完全满足规范要求的若干方面
3、采用的过于简化的计算模型的若干方面
4、设计观念已经落后的若干方面
5、计算模型粗放忽略了结构有利要素的若干方面
6、涉及优化的关键环节缺失的若干方面
7、不开放接口的封闭观念
1、计算模型落后甚至不正确的若干方面
（1）基础筏板、桩筏或桩承台有限元计算常给出配筋异常大的结果（2）楼板按照单房间的导致支座钢筋偏大；
（3）基础冲切计算流程错误导致筏板承台厚度过大；
（4）承台独基与地基梁的重复计算造成重复布置
2、采用的算法不完全满足规范要求的若干方面
（1）剪力墙边缘构件配筋的单肢配筋方式配筋过大或不够；
（2）柱剪跨比按简化计算方法常导致短柱过多超限过多；
（3）型钢混凝土柱的配筋按不同规程才可优化
3、采用的过于简化的计算模型的若干方面
（1）对弹性时程分析结果只能作全楼统一的地震作用放大；
（2）对活荷载的折减系数、重力荷载代表值系数只能设置全楼统一的数值；
（3）施工模拟计算不能胜任目前多种工程需要；
（4）转换梁按照梁杆件计算模型导致易发生抗剪抗弯超限；
（5）地下室外墙的计算模型不合理导致地下室外墙过大的配
筋设计；
（6）基础考虑上部楼层刚度的计算不全面；
4、设计观念已经落后的若干方面
认为梁设计时考虑楼板的壳元计算减少梁的配筋偏于不安全
5、计算模型粗放忽略了结构有利要素的若干方面
（1）地下1层以下地下室的不需按抗震设计；
（2）梁配筋计算没有考虑支承梁的柱的宽度影响；
（3）应正确区分框架梁与非框架梁；
6、涉及优化的关键环节缺失的若干方面
（1）基础承载力验算；
（2）基础冲切计算；
（3）柱对筏板的冲跨比计算；
（4）柱剪跨比；
（5）防水板和桩的抗浮计算
二、YJK软件的优化设计
1、结构设计计算的优化空间很大
YJK软件依靠先进的技术和对规范全面的把握，可以明显改进结构设计的经济合理性，节约材料。
设计阶段实现对结构成本（钢筋和混凝土材料用量）的显着优化，
应成为当前甲方和房地产商重视的措施
2、以技术进步带动设计优化
开发更先进的计算方法
全面的贯彻规范
纠正目前软件中大量不合理处理环节，从而发挥结构应有的能力和
潜力
突出关键环节，避免人为的失误造成浪费
3、上部结构整体计算方面的优化改进措施
（1）、根据弹性时程分析结果可分层地震作用放大
（2）、模拟施工加载次序的楼层自动连续和指定任意构件施工次序（3）、活荷载的折减系数、重力荷载代表值系数可按构件分别设定
4、根据弹性时程分析结果可分层地震作用放大
弹性时程分析的作用是找出和反应谱法的各层差距，给出X、Y两个方向的各层不同的放大系数。将各层放大系数导入反应谱计算进行
设计。
但是传统软件对于地震作用的放大仅仅设置了一个全楼统一的地震
作用放大系数，这个放大系数只能从弹性时程分析的X、Y两个方向的各层放大系数中选择最大的数值来输入
这种处理比规范要求明显偏大。
5、JK给出地震放大系数参考值
–计算结果的选取：当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取七组及七组以上的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。
–软件根据两种算法的层剪力、层间位移角比值确定全楼地震放大系数（如只有个别楼层比值偏大，可通过增加薄弱层及调整薄弱层放大系数实现），用户可参考该系数调整振型分解反应谱法计算的内力。
6、指定任意构件施工次序
规范条文：
《高规》5.1.8高层建筑结构在进行重力荷载作用效应分析时，柱、墙、斜撑等构件的轴向变形宜采用适当的计算模型考虑施工过程的影响；复杂高层建筑及房屋高度大于150m的其他高层建筑结构，应考虑施工过程的影响。
合理确定施工次序不仅符合实际要求，而且减少构件的计算受力
7、模拟施工加载次序可自动确定
对一些传力复杂的结构，如转换层结构、采用广义层方式建立的多塔结构的相关部位，施工加载次序可自动生成。
避免人工未能修改施工次序造成计算异常
对于广义层多塔的情况，程序会自动按各塔同时向上施工的原则设定各层的施工次序
对于被设置为转换层、或者该层中设置了转换梁、转换柱、水平转换构件的楼层，程序默认与其上两层同时加载（3层1个施工次序意味着3层共同受力，可使转换层相应构件受力减少）
对于存在梁托柱、梁托斜杆情况的楼层，程序默认与其上一层同时加载（梁托柱连续2层的施工次序可使托柱梁的受力减少）
如果伸臂桁架按照楼层施工将使它受力太大，一般都必须调整它的施工次序
8、活荷载的折减系数、重力荷载代表值系数可按构件分别设定
以前仅考虑考虑楼层的折减系数、重力荷载代表值时的活荷折减系数（地震活荷组合系数）为全楼统一值
计算前处理增加“活荷折减”菜单，可按单个构件设定不同的值，可按自然层分别对梁、柱、墙、斜杆的某一杆件设置
从而适应了共存于同一结构的多种类型的活荷载的不同折减或组合，并可避免梁考虑面积和柱墙考虑楼层的重复折减
柱墙折减和梁考虑从属面积的折减都放到计算参数中设置
9、柱的设计优化
（1）、提供柱剪跨比的通用计算方法
柱的剪跨比是柱设计中的重要指标，规范对剪跨比小于2或
小于1.5的柱判断为短柱，对短柱的要求比一般柱严格得多。
规范对柱的剪跨比计算规定的通用计算方法是M/（Vh0）；
简化计算方法为Hn/（2h0），但规定简化计算方法只能用在
“框架结构”中，且柱的反弯点在柱层高范围内时。
现软件只提供柱剪跨比的简化算法，首先这种应用超出了“框架结构”的范围，特别是大量按照通用算法算的柱的剪跨比并不属于短柱的结构，按照简化算法却属于短柱。这样的结果常导致在高层建筑中出现大批超限的柱，其实按照规范的通用算法它们中的大部分并不超限，这种粗略算法的结果只能通过加大柱截面尺寸来解决，造成完全不必要的浪费。
对钢筋混凝土柱提供剪跨比的通用计算方法M/（Vh0），可有效避免简化算法时大量柱超限的不正常现象。
λc---柱剪跨比，非简化方法计算时输出对应的设计内力。
软件设置了专门的剪跨比简图
按照通用算法计算柱的剪跨比：大多数短柱变为非短柱；
从超限柱19根变为没有超限柱；箍筋计算量减少7%。
旧的算法导致大量超限柱
旧的算法造成材料的浪费
（2）、型钢混凝土构件可按不同规程计算
设计型钢混凝土柱时可采用目前发布的两种规程：《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)和《钢骨混凝土结构技术规程》(YB9082-2006)。
截面配筋设计时，前者只考虑本方向工型钢，忽略另一方向工字钢，后者则每个方向都考虑全部工型钢作用。
因此使用《钢骨混凝土结构技术规程》(YB9082-2006)常可以较大幅度的减少型钢混凝土柱的配筋量。
传统软件只能按照前者的规程计算，没有按照后者规程计算的功能
10、梁的设计优化
（1）、矩形混凝土梁考虑楼板翼缘作用按T形截面配筋（参数输入—构件设计信息）
考虑楼板作为梁的翼缘后，梁的跨中配筋量有效减少。
（2）、梁端配筋考虑柱宽（参数输入—构件设计信息—梁端内力取值位置：1）
一般可减少梁上钢筋15%以上，比设置梁刚域方式更有效
（3）、与剪力墙垂直相连的梁可按非框架梁设计
（参数输入—计算控制信息—与剪力墙相连的梁按框架梁设计，不打勾即按非框架梁）
按框架梁设计时抗震等级是x级;按非框架梁设计时为非抗震
（4）、计算梁时应考虑较厚楼板的面外协同作用（如地下室顶板）
使用弹性板6时应采用的参数设置（参数输入—计算控制信息）：a、板元细分最大控制长度：1
b、梁与弹性板变性协调
（5）、转换梁常见超限问题应对
转换梁本身容易抗弯抗剪超限
转换梁上承托的剪力墙容易抗剪超限
转换梁自动按壳单元计算
传统软件处理转换梁模型的方法
缺陷：用梁单元计算转换梁，不能真实反映转换梁的刚度。
–实际情况：剪力墙的下边缘与转换大梁的上表面变形协调；
–计算模型：剪力墙的下边缘与转换大梁的中性轴变形协调；于是
计算模型中的转换大梁的上表面在荷载作用下将会与剪力墙脱开
，失去本应存在的变形协调性。
处理方法：托墙梁刚度放大系数
YJK软件处理转换梁模型的方法
采用壳元模型计算，自动进行单元划分，使细分的单元和上部承托的剪力墙单元保持协调。
转换梁弯矩对比：YJK与ANSYS相同；SATWE的跨中弯矩比YJK大将近一倍；YJK支座弯矩比SATWE大，但可考虑支座宽度的影响，实配负筋不大转换梁剪力对比：YJK、ANSYS、SATWE相差不大
转换梁顶部、底部、箍筋计算用量对比：YJK可使转换梁底部配筋明显减少
11、剪力墙设计优化
（1）、自动按照组合墙配筋（参数设置—墙柱配筋设计考虑端柱；墙柱配筋设计考虑翼缘墙，每端翼缘不大于腹板面积的一半，不大于4倍翼缘墙厚）
剪力墙配筋按照考虑翼缘、考虑边框柱的组合截面
对型钢、型钢混凝土柱剪力墙按照组合截面配筋
剪力墙组合轴压比计算
按照组合截面计算剪力墙稳定性
剪力墙边缘构件的设计
但是现软件计算剪力墙的配筋时是按照每个单肢墙的一字墙分别计算，然后把相交各墙肢的配筋结果叠加作为边缘构件配筋，虽然这种配筋方式编程简单，但是一方面多数情况下配筋结果偏大，另一方面正如许多权威专家多次指出的：有时配筋不够不安全。
特别对于带边框柱剪力墙，现软件是将柱配筋和与柱相连的墙肢配筋相加作为边缘构件配筋，常导致配筋大得排布不下，这完全是计算模型不合理导致的错误结果。
以前设计方法：墙和边框柱配筋分别输出,边缘构件取二者之和
组合墙计算：没有边框柱单独的配筋,边缘构件取墙的配筋
按组合墙计算的边框柱配筋大大减少
（2）、按组合墙计算剪力墙的轴压比(每肢翼缘不大于6倍翼缘墙厚) 计算每一段剪力墙轴压比时，结合相邻墙肢适当范围的轴力组合计算
有效避免相邻墙段轴压比差距过大的情况
墙稳定计算时准确考虑组合墙状况，可随时查看每一墙肢的单墙肢和整体稳定计算书
（3）、对短墙肢自动单元加密计算（参数输入-计算控制信息：短墙肢自动加密）
对于水平向只划分了1个单元的较短墙肢，自动增加到2个单元，以避免短墙肢计算异常。
短墙肢自动加密避免内力异常大：不勾选“短墙肢自动加密”时短墙肢的单元划分结果，一片墙划分为一个单元；勾选“短墙肢自动加密”时短墙肢的单元划分结果，一片墙划分为两个单元。
（4）、墙水平分布筋参与边缘构件的配箍（一般可减少边缘构件箍筋用量的20%）
《高规》第7．2．15明确提出约束边缘构件可以考虑墙水平分布筋：
箍筋体积配箍率，可计入箍筋、拉筋以及符合构造要求的水平分布钢筋，计入的水平分布钢筋的体积配箍率不应大于总体积配箍率的30%
约束边缘构件和构造边缘构件均可以考虑墙水平分布筋
要求保证至少每隔一个是采用封闭箍筋，也就是说即使墙身间距和边缘构件箍筋间距相同，也只是每隔一个用墙水平筋替代部分箍筋
绘图设置：约束边缘构件箍筋计入墙水平分布筋（否）；构造边缘构件箍筋计入墙水平分布筋（否）
（5）、解决连梁的两个关键问题
墙上开洞方式和普通梁输入方式，在跨高比较小时，计算结果差距较大；且按普通梁方式输入有时并不合理；
对“普通梁方式”输入的连梁，程序将跨高比较小的梁自动划分单元并按照“壳元”计算。这种处理方式保证了两种输入方式计算结果的一致性。
（参数输入—计算控制信息—连梁按墙元计算控制跨高比：4）
连梁超限
规范条文：
–按照分缝连梁设计
《抗震规范》6.4.7跨高比较小的高连梁，可设水平缝形成双
连梁、多连梁或采取其它加强受剪承载力的构造。
作用：减小抗弯刚度及受力，有效避免连梁超筋或减少配筋。
–按照配置斜向交叉钢筋的方式计算连梁钢筋
配置斜向交叉钢筋。
作用：这种配筋方式较普通方式提高了连梁的抗剪能力，从而有效的减少超筋现象。
软件处理：
–在“特殊梁”、“特殊墙”中定义“连梁缝数”，将某些连梁设置成分缝连梁。
双连梁或多连梁的处理方式可以有效的减少超筋现象。
软件处理：
—在“特殊梁”、“特殊墙”中定义“交叉配筋”、“斜撑配筋”
配交叉钢筋是减少连梁抗剪超限的有效措施
配置交叉钢筋有效的减少了超筋现象。
12、楼板设计优化
（1)、全层楼板有限元连续算法减少板支座钢筋
设置了“有限元方法”选项，勾选此项程序将把全层的所有楼板板块都按照有限元算法计算。
有限元算法是楼板的准确算法，由于本程序具有较强的有限元计算分析能力基础，对楼板也提供了这种算法。
有限元算法计算时保持相邻楼板计算协调，因此能准确计算相邻板块不等跨、不同荷载、不同板厚的影响；还可考虑斜板等情况。
对楼板采用分块计算，速度快、容量不受限
有限元法计算后可给出板内力等值线图
YJK按照连续板有限元法考虑不同板跨之间的平衡计算，经济合理
(2)、无梁楼盖的优化设计计算及柱上、跨中板带的配筋
(3)、现浇空心板的优化设计计算
小结
在大多数最容易、最常见的超限环节给出了相应的解决方案
所有优化环节具有充分的理论依据、规范依据，为设计院总工认同，收到普遍欢迎
体系完整、措施得力
综合这些措施的一般节材效果
基础及地下室钢筋：5%
柱钢筋：5%
梁钢筋：5%
楼板钢筋：5%
剪力墙钢筋：3%
全楼混凝土：3%
某优化项目
以前算出48kg/平米，甲方希望控制主要构件含钢量在40kg/平米
优化措施
地下室顶板优化方案：地下室顶板定义为弹性板3
地下室外墙优化方案：有限元计算剪力墙面外荷载
梁构件的优化方案：按考虑翼缘的T型梁配筋、考虑柱支座宽度影响、剪力墙面外相连的梁按照非框架梁设计配筋
剪力墙优化方案：组合墙方式计算配筋和轴压比。
板优化方案：按全楼有限元法计算
某项目优化设计
YJK结构软件的优化措施
1、基础筏板的优化措施：
1）筏板采用有限元计算的结果。
单元的均匀划分，避免了应力集中。
2）在基础计算的时候考虑上部结构的刚度。
一般上部刚度考虑3层，在前面计算的时候勾选生成传给基础的刚度楼层数填写3层。因为考虑3层上部刚度和考虑全楼的相差不大。同时也可以考虑深梁的作用，一般考虑5-10米深梁的作用。考虑上部刚度，也同时可以考虑深梁的原因：上部刚度的凝聚在墙的两端。中间部分是没有考虑刚度的。所以墙中间部分的刚度可以通过深梁来虑。
3）如果有后浇带，软件可以考虑后浇带在计算中的作用。
后浇带的考虑可以有效降低后浇带两侧的弯矩。随着加荷比例的增加弯矩越来越小。
4）考虑水浮力的计算。
5）柱底峰值弯矩考虑柱宽折减。
6）上部门洞墙线不打断。
7）在基础施工图中还可以划分板区、区域补强，两种钢筋直径交错布置以及修改通长筋的比例。
2、地下室顶板的优化
1）地下室顶板设置为弹性板6。
2）考虑梁板协调。
3、地下室外墙的优化
1）地下室外墙的抗剪与施工缝验算，按照全长设计。
2）有限元计算可以计算剪力墙承受面外荷载的情况。
4、楼板的优化
1）有限元计算。
2）考虑梁刚度。（一般考虑后还会增加钢筋）
5、剪力墙的优化方案
1）考虑组合墙的计算。
2）考虑组合轴压比。
6、梁的优化
1）和剪力墙相连的梁可以按照非框架梁配筋。
2）矩形混凝土按考虑翼缘的T型梁配筋。
3）考虑梁的配筋到柱边。
7、柱的优化
1）考虑不按照简化方法计算柱剪跨比，在柱剪跨比在此方法下计算小于2，的情况下，按照通用方法计算大于2，则这种情况下可以大大减少柱箍筋的配置。
8、框支梁框支柱的优化
框支结构软件的计算方法：
1）框支托墙梁采用壳单元计算
2）楼板采用弹性板6
3）考虑楼板的翼缘作用
4）考虑梁的配筋到柱边。
结论：通过盈建科软件的计算，有些型钢混凝土的柱，在截面不变的情况下完全可以改成普通混凝土的柱，计算的结果也符合要求。
9、对于局部框支梁的梁抗剪超限的解决
1）转换梁的混凝土等级的标号提高到C60
2）局部抗剪不够的梁加大点截面例如700*1400的梁变成800*1500的梁。700*1600的梁改成900*1600的梁。
3）把梁改为加腋梁，以增加局部的截面大小。
4）加垂直梁构件分担一部分荷载。
10、关于修改截面尺寸的优化方案
1）第4标准层中间350厚的墙修改为300
2）修改中间部分的梁截面高度不变，宽度全部修改为200
在截面修改以后YJK计算的结果也可以满足要求
节省混凝土：1号楼168方，2号楼163方，3号楼159方
11、整个项目优化效果预计
节省钢材2000吨
节省混凝土1000方
节约造价1500万以上
完井技术国内外发展现状分析 第1章前言 1.1 现代完井技术发展现状 完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油气层开始，到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液，直至投产的一项系统工程。完井设计水平的高低和完井施工质量的优劣,对油气井生产能否达到预期指标和油田开发的经济效益有决定性的影响。 近十多年来,国内外完井均有了较快发展,并已发展成为独立的学科。除常规井完井技术日益完善外,其他特殊井完井也得到了很大发展,如水平井完井、复杂地质条件下的完井、小井眼完井、分支井完井、深井超深井完井、现代智能完井、膨胀管完井等。国内在完井技术方面虽然取得了一些进步,但是与国外相比,完井技术还有很大差距,特别是在不同储层选择合适的完井方式、水平井完井、欠平衡井完井、小井眼完井、分支井完井,从而影响了油气井的产量及经济效益。 1.2 本文的主要研究内容 1．查阅现代完井技术方面的文献，对各种完井技术现状进行综合性分析： (1)射孔完井技术； (2)割缝衬管完井技术； (3)砾石充填完井技术； (4)膨胀管完井技术； (5)封隔器完井技术； (6)智能完井技术。 2. 调研国内外最新完井技术现状，重点分析国内外现代完井技术现状、最新进展、应用成果以及发展趋势等,并对国内完井技术方案实施的可行性和完井技术的研究方向作初步预测和探讨。
第2章常规完井技术 完井方式的选择主要是针对单井而言。虽单井属于同一油藏类型，但是所处构造位置不同，所选定的完井方式也不尽相同，如油藏有气顶、底水，若采用裸眼完成，技术套管则应将气顶封隔住，再钻开油层，而不钻开底水层。若采用射孔完成，则应避射气顶和底水。又如油藏有边水，套管射孔完成时，油田开发要充分利用边水驱动作用，避射开油水过渡带。下面主要介绍常用的几种常规完井方式[1]。 2.1 裸眼完井技术 裸眼完井方式分先期裸眼完井方式、复合型完井方式和后期裸眼完井方式三种。 先期裸眼完井方式（如图2-1）是钻头钻至油层顶界附近后，下套管柱水泥固井。水泥浆上返至预定设计高度后，再从套管中下入直径较小的钻头，钻穿水泥塞，钻开油层至设计井身完井。 复合型完井方式（如图2-2）是指适合于裸眼完井的厚油层，但上部有气顶或顶界邻近又有水层时，可以将技术套管下过油气界面，使其封隔油层的上部，然后裸眼完井，必要时再射开其中的含油段。 后期裸眼完井方式（如图2-3）是不更换钻头，直接钻穿油层至设计井深，然后下套管至油层顶界附近，注水泥固井。固井时，为防止水泥浆损害套管鞋以下的油层，通常在油层段垫砂或者换入低失水、高粘度的钻井液，以防水泥浆下沉。 图2-1 先期裸眼完井示意图 1—表层套管 2—生产套管 3—水泥环 4—裸眼井壁 5—油层
Y J K软件的优化设计Prepared on 21 November 2021
一、当前软件(PKPM)主要问题 1、计算模型落后甚至不正确的若干方面 2、采用的算法不完全满足规范要求的若干方面 3、采用的过于简化的计算模型的若干方面 4、设计观念已经落后的若干方面 5、计算模型粗放忽略了结构有利要素的若干方面 6、涉及优化的关键环节缺失的若干方面 7、不开放接口的封闭观念 1、计算模型落后甚至不正确的若干方面 （1）基础筏板、桩筏或桩承台有限元计算常给出配筋异常大的结果（2）楼板按照单房间的导致支座钢筋偏大； （3）基础冲切计算流程错误导致筏板承台厚度过大； （4）承台独基与地基梁的重复计算造成重复布置 2、采用的算法不完全满足规范要求的若干方面 （1）剪力墙边缘构件配筋的单肢配筋方式配筋过大或不够； （2）柱剪跨比按简化计算方法常导致短柱过多超限过多； （3）型钢混凝土柱的配筋按不同规程才可优化 3、采用的过于简化的计算模型的若干方面 （1）对弹性时程分析结果只能作全楼统一的地震作用放大； （2）对活荷载的折减系数、重力荷载代表值系数只能设置全楼统一的数值； （3）施工模拟计算不能胜任目前多种工程需要； （4）转换梁按照梁杆件计算模型导致易发生抗剪抗弯超限； （5）地下室外墙的计算模型不合理导致地下室外墙过大的配 筋设计； （6）基础考虑上部楼层刚度的计算不全面； 4、设计观念已经落后的若干方面 认为梁设计时考虑楼板的壳元计算减少梁的配筋偏于不安全 5、计算模型粗放忽略了结构有利要素的若干方面 （1）地下1层以下地下室的不需按抗震设计； （2）梁配筋计算没有考虑支承梁的柱的宽度影响； （3）应正确区分框架梁与非框架梁； 6、涉及优化的关键环节缺失的若干方面 （1）基础承载力验算；
系统优化设计 一．填空（３０分） １.系统工程是用于系统设计、实现、技术管理、运行使用和退役的专业学科方法论。 ２.系统工程师在引导系统架构的开发、需求的定义和分配、设计方案的评价与权衡、系统间技术风险均衡、系统接口的定义与评估、验证和确认活动的全面监督，以及许多其他任务中起关键的作用。３.在NPR7123.1《NASA系统工程流程和需求》中包括三类技术流程：系统设计、产品实现及技术管理。 ４.对飞行和地面保障项目，NASA寿命周期的两个阶段又分为以下7个递进阶段： ●Ａ前阶段：概念探索（即确定确定可行备选方案）。 ●阶段Ａ：概念研究和技术开发（即项目定义，明确和组织必要的 技术）。 ●阶段B：初步设计和技术完善（即建立初步设计方案，开发必要 的技术）。 ●阶段Ｃ：详细设计和制造（即完成系统设计，进行组件的建造／ 编码）。 ●阶段Ｄ：系统组装、集成、试验和投产（即集成组件，验证系统， 系统投入生产并准备运行使用）。 ●阶段E：运行使用与维护（即运行与维修系统）。 ●阶段Ｆ：退役处置（即处置系统，分析数据）。
５.产品交付流程：产品实施、产品集成、产品验证、产品确认、产品交付。 ６.产品验证流程分为５个主要步骤：（１）验证计划（准备实施验证的计划）； （２）验证准备（准备进行验证）；（３）执行验证（进行产品验证）；（４）分析验证结果；（５）获得验证工作产品。 ７.技术管理：技术规划、需求管理、接口管理、技术风险管理、技术状态管理、技术数据管理、技术评估、决策分析。 二．（３０分） Ａ．直升机的主动防御系统 Ｂ．坦克的主动防御系统 三．简答题（２０分） Ａ．系统设计的关键 Ｂ．系统设计各流程间相互关系 Ｃ．产品实现流程图 Ｄ．产品实现的关键 四．（１０分） 运用系统工程的方法简述对系统总师的认识
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计杜琨 发表时间：2018-10-26T10:35:06.930Z 来源：《防护工程》2018年第13期作者：杜琨 [导读] 高层建筑类型，其社会经济效益更高，同时这种高层建筑的发展也是当前我国社会经济发展的产物和趋势 杜琨 天津中机建设工程设计有限公司 300381 摘要：高层建筑类型，其社会经济效益更高，同时这种高层建筑的发展也是当前我国社会经济发展的产物和趋势。在我国城市化进程不断加快的过程中，城市的规模及人口数量都处于扩大发展中，这就使得可利用的土地资源在逐渐减少，而高层建筑正好起到了对我国城市土地资源的缓解作用，并同时也满足了人们对建筑各项功能的要求和需求。但高层建筑的质量及有效功能的发挥，都是基于高层建筑在结构造型上的科学合理性。那么本文将重点探讨高层建筑结构选型设计及建筑结构的优化设计问题。 关键词：高层建筑；结构选型；设计；建筑结构；优化设计 城市化的步伐不断加快，也使得城市建设的范围扩展速度更快，高层建筑的建设有效缓解了城市土地资源的紧张状况。但随着高层建筑的规模与数量的持续性发展，由于其结构设计与选型不同于传统多层建筑，这就要求设计人员必须结合高层建筑的结构特点选择相应的结构形式，并对相关的设计及工艺进行优化，才能保障高层建筑的质量，促进建筑企业的可持续发展。 1. 高层建筑的结构选型设计 1.1高层建筑结构的类型 高层建筑的安全性与质量在很大程度上取决于高层建筑的结构选型。目前高层建筑结构的类型分为以下几种：框架结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等。其中，框架结构的构成包括了梁柱、楼板等，结合建筑在功能上的不同来布置平面框架。框架结构造价更为低廉，但同时在水平荷载影响下，也会发生更大的变形，因此抗震效果不太好；框架-剪力墙这种结构类型，高层建筑剪力墙大部分布置于电梯间，通过核心筒对水平荷载予以承担，提高了抗震性，并也使得整体建筑的稳定性更好。但这种结构类型会受限于平面布局，容易发生质心和钢心无法重合的问题，在结构上太大的扭转，可能潜在一些安全隐患；筒体结构类型，其筒体的形成主要是在电梯间以及建筑外围布置剪力墙，这种结构最大的优势是刚度极高。 1.2高层建筑结构选型的影响因素 对高层建筑结构选型的影响，不仅包括建筑需求因素，还包括以下这些因素：第一，环境因素。高层建筑的环境条件主要是场地条件、防烈度、基本风压；其次是建筑方案特征，其包括了建筑的高宽比、高度、长宽比以及建筑体型，其中建筑体型又是由平面体型和立体体型构成；再者，建筑使用功能的要求。对于高层建筑，其使用功能基本上分为住宅、办公、旅馆、综合大楼等。某种功能的建筑，也许只有某几种结构形式可以与其匹配。如高层住宅的使用空间相对更小，分隔墙体会比非常多，而且每一层的平面布置大体一样，所以高层建筑的住宅功能相对来讲，更适合剪力墙或框架-剪力墙结构；最后，结构抗灾水平、现场施工情况、运营维护以及后期投入使用情况。 2. 高层建筑的结构设计分析 2.1对高层建筑结构设计中水平荷载控制的分析 高层建筑与低层建筑相比较来说，高层建筑的整体结构对水平载荷的承载量更大，所以高层建筑所具有的整体稳定性与其结构设计中水平荷载水平的控制情况有着直接关系，而且高层建筑承受的倾覆力矩也是取决于其水平荷载，这种关系是一种二次方倍数关系。所以在高层建筑的结构设计过程中，必须严格控制水平荷载，以此才可进一步控制因较大的水平荷载而发生的一连串稳定性问题。 2.2对抗侧刚度予以合理确定 高层建筑在结构设计中不同于低层建筑，这种高层建筑的结构设计会对结构侧移带来一定的影响。由于楼层高度的不断变化，会在水平荷载测量变形的作用下，其结构侧移也会随之更大。所以在高层建筑的结构设计时，必须确保其结构强度达到相应的要求，而且可以承受荷载作用所产生的内力影响，在这个过程中就需要具备一定的抗侧刚度，确保结构在水平荷载的作用下可有效控制侧移的状况。 2.3对测控的确定 高层建筑相较于低层建筑，前者的结构更容易出现侧移的问题，而且也成为高层建筑结构的重要影响因素。在高层建筑楼层越来越高时，那么相应的水平荷载侧变形也会更大。高层建筑一方面应有很高的强度，另一方面还要能够承受荷载作用所产生的内力作用及抗侧刚度，这样才能避免高层建筑结构发生侧移。 2.4有效控制高层建筑的结构抗震性能 高层建筑必须重视抗震性问题，抗震性能在很大程度上直接影响着整个建筑体的稳定性与质量。影响高层建筑抗震性的因素很多，在进行设计时，应综合考虑和分析设计人员的专业技能、水平以及相应施加的载荷，并严格控制结构选型，才能有效保障建筑的稳定性 2.5有效控制建筑的自重 高层建筑随着楼层的不断增加，相应地，结构对基础接轨的传递荷载量也在不断提高。若建筑整体的自重比地基的承载能力更大，那么建筑整体则会发生下沉，有可能导致建筑体出现倾斜或者是影响建筑的抗震性能。所以作为高层建筑的结构设计人员，必须从实际情况出发，制定完善而科学的建筑结构方案，不可使得高层建筑的荷载超出基础所能承受的最大承载能力，才能提升整个高层建筑体的稳定性与投入使用之后的质量。 3. 高层建筑结构的优化设计 3.1结合建筑的总高度进行结构的优化设计 在高层建筑中，可通过对钢骨砼柱—砼梁与钢管砼柱—钢梁的比较分析，钢梁组 合楼盖能更有效地降低梁柱截面，从而符合高层建筑使用的净高要求，同时中庭洞口各层相互交错的布置，通过钢梁组合楼盖使得传统支模的问题得以解决；另外，还可对塔楼标准层的室内梁高进行有效控制，内部净高超过了150～200mm；大多数的构件的加工工作都在工厂进行，这就有效提升了建筑产品的工业化水准，提高了整个建筑工程建设的施工效率。 3.2结合建筑的荷载进行结构的优化设计 当前大部分建筑企业在建设中的成本压力非常大，地下室的优化工作也必须予以重视。基于安全、效果以及建筑功能等，必须对消防
5.3.完井设计的基本理论 5.3.1.完井方式 5.3.1.1射孔完井方式 套管射孔完井是钻穿油层直至设计井深，然后下面层套管至油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度，建立起油流的通道。套管射孔完井既可选择性地射开不同压力、不同物性的油层，以避免层间干扰，还可避开夹层水、底水、气顶和夹层的坍塌，具备实施分层注采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。 尾管射孔完井是在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井，而后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上，尾管 50，再对尾管注水泥固井，最后射孔。尾管射和技术套管的重合段一般不小于m 孔完井由于在钻开油层以前上部地层已被技术套管封固。因此，可以采用与油层相配伍的钻井液以平衡压力、欠平衡压力的方法钻开油层，有利于保护油层。此外这种完井方式可以减少套管重量和油井水泥的用量，从而降低完井成本。目前较深的油，气井大多采用此方法完井。 图5.2 套管射孔完井图5.3 尾管射孔完井 5.3.1.2裸眼完井方式
裸眼完井的最主要特点是油层完全裸露，因而油层具有最大的渗流面积。这种井称为水动力学完善井，其产能较高。裸眼完井虽然完善程度高，但使用局限性很大，例如：不能克服井壁坍塌和油层出砂对油井生产的影响；不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层的相互干扰；无法进行选择性酸化和压裂等。 5.3.1.3割缝衬管完井方式 割缝衬管完井方式是钻头钻至油层顶界后，先下技术套管注水泥固井，再从技术套管中下入直径小一级的钻头钻穿油层至设计井深。最后在油层部位下入预先割缝的衬管，依靠衬管顶部的衬管悬挂器（卡瓦封隔器），将衬管悬挂在技术套管上，并密封衬管和套管之间的环形空间，使油气通过衬管的割缝流入井筒。这种完井方式油层不会遭受固井水泥浆的损害，可以采用与油层相配伍的钻井液或其它保护油层的钻井技术钻开油层，当割缝衬管发生磨损或失效时也可以起出修理或更换。 5.3.1.4砾石充填完井方式 它是先将绕丝筛管下入井内油层部位，然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与套管之间的环形空间内，构成一个砾石充填层，以阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井的目的。砾石充填完井一般都使用不锈钢绕丝筛管而不用割缝衬管。
第３７卷第２期２０１０年３月 华北电力大学学报 ＪａｍｌａｌｏｆＮｏｒｔｈＣｈｉｎａ既ｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖｄ．３７．Ｎｏ．２ Ｍａｒ．，２０１０用数值模拟方法进行脱硫塔的优化设计 曾芳 （华北电力大学环境科学与工程学院，河北保定０７１００３） 摘要：基于多相流数值模拟，进行了湿法脱硫喷淋塔的优化设计研究，气相湍流由标准模型描述，喷淋液滴由确定颗粒轨道模型描述，通过对流场和温度场模拟计算得到优化设计结果是烟气入口向下倾斜１５。，喷嘴采用高低位布置，在喷雾区加装环形导流分布器，可使脱硫塔流场右侧湍流强度明显增加。左侧烟气贴壁流动有所改善，脱硫塔内流场分布更加合理，塔出口温度低于优化前温度，增加气液传质、传熬，提高脱硫效率。 关键词：脱硫塔；数值模拟；优化设计；导流分布器 中图分类号：Ｘ７７３文献标识码：Ａ文章编号：１００７—２６９１（２０１０ｌ０２—００９４—０５ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎｓｐｒａｙ ｔｏｗｅｒｂｙｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ＺＥＮＧＦａＩｌｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｐｈａｓｅｆｌｏｗ，Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｄ鹤ｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎｓｐｒａｙｔｏｗｅｒｗａｓ翻埘ｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｆｌｕｅ ｇａｓｆｌｏｗｗａｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄｕｓｉｎｇｓｔａｎｄａｒｄ七一ｅｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅｎｘｘｔｅｌａｎｄｔｈｅｍｏｔｉｏｎｏｆｔｈｅＩｉｑｕｉｄｄｒｏｐｌｅｔｓｗ鹬ｄｅｓｃｒｉｂｅｄＩｌｓｉｎｇｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｐａｔｈ ｍｏｄｅｌ．ｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｆｌｏｗａｎｄｔｅｎｌＩｏｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｓｉｎｄｉｃａｔ— ｅｄｔｈｅａｎｇｌｅｏｆｔｈｅｆｌｕｅｇａｓｅｎｔｍｅｅ砌ｄｏｗｎｔＯ １５。，ｔｈｅｎｏｚｚｌｅｓｗｅｒｅｌａｉｄｉｎｈｉｉｇｈａｎｄｌｏｗｃｏｍｂｉｎｅｓ，ｉｍｔａｌｌｅｄｔｈｅ ｆｌｕｅｇａｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｔｉｎａｒｅｆｌｏｆａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎｄｏｗｎｓｐｒａｙｌａｙｅｒｓｗｅｒｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈａｔｍａｄｅｔｈｅｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅｉｎｒｉｇｈｔｓｉｄｅｏｆｔｈｅｔｏｗｅｒｗ８８ｉｎｔｍｓｉｆｉｅｄ：ｔｈｅｆｌｕｅｇａｓｓｔｕｃｋｔｏｗｅｒｗａｌｌｈａｄａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｎｅｎｔｉｎｌｅｆｔｓｉｄｅｏｆｔｈｅｔｏｗｅｌ－．ＴＩｌｅｄｉｓｔｒｉｂｕ．ｔｉｏｎｏｆｆｌｏｗｆｉｅｌｄＷａＳｎｌｃｑｅｒａｔｉｏｎａｌ．Ｔｈｅｇａｓｔｔ墓ｎｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｅｘｌｘ）ｒｔＷａＳ ｌｏｗｅｒｔｈａｎｂｅｆｏｒｅ．Ｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｒａｔｅｏｆｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎａｇｅｎｔｗｉｔｈ鼢ｗａｓｉｎｃ彻ｓｅｄａｎｄｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎＷａＳｅｎｈａｎｃｅｄ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｓｕｌｆｍｉｚａｔｉｏｎｔＯＷｅｒ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｆｌｕｅｇａｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ ０引言 湿法脱硫工艺占国内脱硫市场８０％以上，湿法脱硫系统核心技术设备是吸收塔，传统的塔设备设计方法只能给出一些定性的分析结果，采用常规的研究方法进行试验台试验或在已投运的装置上进行实物试验的优化设计等费用高，且只能针对特定的设备或结构，具有较大的局限性…。采用数值模拟方法进行脱硫塔的优化设计无论在 牧稿Ｅｔ期：２００９．１０．３０时间、经济和精度上均有优势。湿法脱硫吸收塔流场大多为气液两相流，气液两相流场特性是实现有效脱硫的重要因素之一。理想流场状态是在不同塔高截面上气流分布尽可能均匀一致，以便使气液充分接触，同时充分发挥脱硫塔内所有空间的作用。这样可以在减少脱硫浆液的基础上，使脱硫效率极大化【２－－６Ｊ。但现有脱硫吸收塔烟气进口位于塔的一侧，这势必对塔内气流分布的均匀性造成影响。利用Ｆｌｕｅｎｔ的软件建立脱硫吸收塔流场及温度场数值模拟平台，通过对模拟计算结果分析，对现有塔进行最优化设计。 万方数据
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计 发表时间：2018-10-01T12:51:32.433Z 来源：《基层建设》2018年第22期作者：彭宇明 [导读] 摘要：随着高层建筑规模的不断扩大和投资的不断增加，结构选型在建筑结构概念设计中起着重要的作用。 深圳市慧创建筑设计有限公司广东深圳 518000 摘要：随着高层建筑规模的不断扩大和投资的不断增加，结构选型在建筑结构概念设计中起着重要的作用。它将对建筑功能、工程造价和社会效益产生影响。正确处理高层建筑的结构选型和优化设计，对高层建筑的设计、施工、使用和维护具有重要意义。本文结合工程实例，分析了结构选型和优化的重要性，阐述了结构选型的关键，选择了合适的结构优化方案，旨在为提高高层建筑的安全性、降低成本提供依据。 关键词：高层建筑；结构选型；结构优化；设计 1 高层建筑结构选型设计 1.1 高层建筑结构类型分析 高层建筑结构的选择决定了高层建筑的整体安全性和可靠性，几种常见的结构类型可分为框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构。①框架结构主要是由梁柱、楼板等部分组成，根据建筑功能的需求，完成对平面框架的布置。框架结构造价低，但在水平荷载影响下变形较大，抗震效果不佳；②框架-剪力墙结构，在高层建筑中，剪力墙主要布置在电梯室内，通过核心筒承受水平荷载，抗震能力强，整体稳定性高。但框架-剪力墙结构容易受平面布置的限制，出现质心和钢心不重合的现象，结构扭转过大，可能会出现的安全隐患； ③剪力墙结构具有较强的竖向和水平承载能力，对高层建筑的整体刚到和稳定性具有显著的提升效果，重点在于剪力墙的布置及自重的控制；④筒体结构，在电梯间及建筑外围布置剪力墙，形成筒体，该结构具有更高的刚度。 1.2 高层建筑结构选型的影响因素 除了建筑需求的影响外，高层建筑结构选型的主要因素可归纳为：①环境条件,主要包括设防烈度、场地条件、基本风压等；②建筑方案特征，主要包括方案建筑的高度、高宽比、长宽比和建筑形状，其中建筑形状包括平面形状和三维形状。平面形状由平面规则性、平面对称性、平面质量和刚度偏心等组成，立体形状由结构高宽比、立面内收形状、塔楼和层间刚度等组成；③建筑物使用功能要求，一般来说，高层建筑的功能可分为居住建筑、办公建筑、宾馆和综合楼。具有特定功能的建筑物可能只有几个与其匹配的结构类型。高层住宅由于其空间较小、隔墙较多、各层布置基本相同，更适合剪力墙或框架-剪力墙结构；④结构抗灾等级及现场施工、后期使用、运行维护等情况。 1.3 结构选型实施案例 本章以某工程为例，主要包括高层住宅楼和多层商务办公楼两部分，以及建筑总建筑占地面积 95388.440m 2 ，其中工程中主要以 1号楼、2 号楼、3 号楼为高层建筑，且楼层均为 36F，其中且高度分别为 117.390m、119.400m、119.400m。本工程主要采用钢柱、混凝土等材料。本章以1号楼为重点，1号楼共36层，设防烈度7度，基本风压 0.75kN/m 2 ，场地Ⅱ类。建筑平面对称布置，平面规则，间距小，隔墙多，各层平面布置基本相同。本工程考虑到竖向和水平荷载、施工成本等因素，采用剪力墙结构，通过合理布置剪力墙，控制了结构的整体刚度和侧向位移，使结构更加安全、稳定、经济。 2 建筑结构的优化设计 2.1 结合建筑类型进行优化 汶川地震震害结果表明，对于中小学等教育工程，由于使用功能要求，与其他建筑相比，教学楼竖向结构体系相对薄弱，强度和刚度不足，建筑结构不对称，容易在地震中倾倒。因此，在教育工程中，应在建筑物和楼梯间侧设置剪力墙，以提高建筑物结构的整体性和稳定性，使其具有良好的工作性能。 对于图书馆、博物馆等文化体育项目，根据馆藏图书、文物的特点，其装载量大，使用空间大，平面不规则。当结构垂直布置时，不需要按照传统的9m模数进行布置，某工程按12m模数进行柱网优化后，结构截面变化不大，但能较好地满足建筑物的功能要求。 2.2 结合建筑总高度进行优化 在某超高层建筑中，通过对型钢混凝土柱-混凝土梁和钢管混凝土柱-钢梁的对比分析，型钢梁组合楼板能有效减小梁柱截面，满足建筑净高要求，中庭入口楼层交错布置，采用型钢梁组合楼板解决传统模板支撑问题；可有效控制塔标准楼层室内梁的高度，内部净高150 -200 mm，绝大多数构件在工厂加工完成，大大提高了建筑产品的工业化水平，大大减少了施工现场的建筑垃圾，大大缩短了工期。 2.3 结合建筑荷载进行优化 越来越多的企业在工程建设过程中承受着巨大的成本压力，地下室优化的必要性不容忽视。在满足安全和建筑功能及效果的前提下，充分考虑了、消防车、人防等荷载，进行了平面布置，并对多种方案进行了比较。工程实例表明，在常规8.5m×8.5m柱网条件下，荷载越大，采用的板结构越大，建筑物含钢量最低，最经济。在结构优化过程中，应综合考虑各种因素，对建筑安全、美观和经济性进行综合比较，以实现工程的最大效益。 2.4 剪力墙结构优化理论在实际工程中运用 （1）进行结构计算时，应采用软件分析，以满足最大层间位移、周期比、位移比、轴压比等各项指标的要求。 （2）通过适当的缩减剪力墙的长度，减轻其自重，增加了高层建筑的内部使用空间。 （3）剪力墙肢节控制需要保证肢节在具体控制中以简单规则为依据，混凝土门窗洞口设计整齐，形成清晰的墙肢和连梁，使应力分布合理，提高了高层建筑的整体安全性和稳定性。
油田射孔枪优化改进及应用 射孔枪是油田开采作业能否顺利完成的关键工具，是油田井下开孔的主要工具。针对射孔枪的工作原理，运用ANSYS智能优化软件对其进行结构优化设计，不断提高我国对于油田射孔枪的设计水平，对提高我国油田开采效率，满足日益增加的原油需求量，具有非常重要的意义。 射孔枪的工作原理 石油射孔枪由枪头、枪身、枪尾三部分组成，连接处均采用梯形螺纹来连接以保证具有较高的连接强度，枪身均匀分布外盲孔并嵌入定位销钉来保证射孔与盲孔位置对正。目前国内广泛应用的是聚能射孔弹对于射孔枪的强度与结构设计要求很高，不但要严格控制对输油管道与水泥环的冲击力，还需要具有良好的发射效率来保证射孔枪具有较高的工作效率，同时合理的盲孔深度设计能够使得枪身具有较小的厚度与强度，更能够有效提高发射率。 射孔枪有限元分析 2.1创建有限元的模型 实际工作中多采用创建有限元模型来分析复杂的井下油田状态参数，具体过程可以分为：建立数学几何模型、定义结构材料特点、设计功能单元、施加载荷并根据载荷数据求解及划分边界条件、处理运算结果检测系统运行状态。创建有限元模型即根据作业内容设定模型标题；ANSYS软件无系统单位制，因此需要技术人员根据实际工作参数设定单位制，并保证在同一模型中具有统一单位制；ANSYS软件系统数据库中储存有不同类型的常用功能单元数据，且每种系统单元类型均具有特定编制符号，如OLID95、PLANE76；选定单元类型后需要嵌入与单元类型相符合的单元实常数，如BEAM3单元的截面面积；然后根据实际操作环境设定材料物理性能参数，如弹性模量数、材料密度、应力状态、线膨胀系数等；然后根据设定的结构创建几何模型，并根据智能网格模拟功能产生物理分析模型。 2.2对加载荷进行有限次求解 有限元模型创建好后，可直接利用SOLUTION处理器来规定结构类型和分析操作选项，然后调用数据库中的数据，对模型施加可控制调节的动态载荷数据，并根据载荷参数对有限元模型进行有限次求解并可恢复初始化状态。数据分析类型一般分为：静态、瞬态、调谐等；在ANSYS软件中对有限元模型施加的载荷可分为DOF(自由度)约束、体积载荷、惯性载荷、耦合场载荷等；求解初始化功能主要是从ANSYS数据库系统中选定相符的有限元模型以及载荷数据，来进行运算求解，然后将计算结果输入到系统数据库中存储起来以备调用。
一、当前软件(PKPM)主要问题 ? 1、计算模型落后甚至不正确的若干方面 ? 2、采用的算法不完全满足规范要求的若干方面 ? 3、采用的过于简化的计算模型的若干方面 ? 4、设计观念已经落后的若干方面 ? 5、计算模型粗放忽略了结构有利要素的若干方面 ? 6、涉及优化的关键环节缺失的若干方面 ? 7、不开放接口的封闭观念 1、计算模型落后甚至不正确的若干方面 ?（1）基础筏板、桩筏或桩承台有限元计算常给出配筋异常大的结果?（2）楼板按照单房间的导致支座钢筋偏大； ?（3）基础冲切计算流程错误导致筏板承台厚度过大； ?（4）承台独基与地基梁的重复计算造成重复布置 2、采用的算法不完全满足规范要求的若干方面 ?（ 1）剪力墙边缘构件配筋的单肢配筋方式配筋过大或不够； ? （ 2）柱剪跨比按简化计算方法常导致短柱过多超限过多； ? （ 3）型钢混凝土柱的配筋按不同规程才可优化 3、采用的过于简化的计算模型的若干方面 ? （ 1）对弹性时程分析结果只能作全楼统一的地震作用放大； ? （ 2）对活荷载的折减系数、重力荷载代表值系数只能设置全楼统一的数值； ? （ 3）施工模拟计算不能胜任目前多种工程需要； ? （ 4）转换梁按照梁杆件计算模型导致易发生抗剪抗弯超限； ? （ 5）地下室外墙的计算模型不合理导致地下室外墙过大的配 筋设计； ? （ 6）基础考虑上部楼层刚度的计算不全面； 4、设计观念已经落后的若干方面 ? 认为梁设计时考虑楼板的壳元计算减少梁的配筋偏于不安全 5、计算模型粗放忽略了结构有利要素的若干方面 ? （ 1）地下1层以下地下室的不需按抗震设计； ? （ 2）梁配筋计算没有考虑支承梁的柱的宽度影响； ? （ 3）应正确区分框架梁与非框架梁； 6、涉及优化的关键环节缺失的若干方面 ? （ 1）基础承载力验算；
一、目的与要求 1.通过实践环节，培养运用本课程基本理论知识的能力，学会分析解决工程技术问题；加深对课程理论的理解和应用，提高工程测量现场服务的技能。 2.掌握工程测量地面控制网模拟设计计算的基本理论和方法，对附合导线进行设计、模拟计算、统计分析和假设检验，对结果进行分析，发现附合导线存在的问题，提出相应得对策，通过与边角网模拟计算结果的比较，加深对地面控制网的精度和可靠性这两个重要质量指标的理解。 3.掌握基于观测值可靠性理论的控制网优化设计方法，能根据工程要求独立布设地面控制网并进行网的模拟优化设计计算。 4.掌握COSA系列软件的CODAPS（测量控制网数据处理通用软件包）的安装、使用及具体应用。 二、内容与步骤 2.1附合导线模拟计算 2.1.1模拟网的基本信息 网类型和点数：附合导线、全边角网，9个控制点。 网的基准：附合导线为4个已知点、全边角网取1个已知点和1个已知方向。 已知点坐标：自定 待定点近似坐标：自定 边长：全边角网1000 ～ 1500m 左右，附合导线 400～ 500m 2.2计算步骤 1.人工生成模拟观测方案设计文件“导线数据.FA2”在主菜单“新建”下输入等边直伸导线的模拟观测数据，格式按照 COSA2 的规定输入，另存为“导线数据.FA2”。文件如下： 1.8,3,2 D1,0,1261.778,671.640
D2,0,997.212,1086.813 D3,1,1242.007,1542.800 D4,1,1027.823,2001.479 D5,1,1258.483,2496.456 D6,1,1071.641,2921.460 D7,1,1226.964,3367.157 D8,0,1031.118,3795.525 D9,0,1114.036,4306.353 D2 L:D1,D3 S:D3 ………… 2.主菜单“设计”栏的下拉菜单，有三项子菜单项，单击“生成正态标准随机数”，将弹出一对话框，要求输入生成随机数的相关参数。第一个参数用于控制生成不相同的随机数序列，其取值可取1-10的任意整数；第二个参数即“随机数个数”只能选200，400或500，即最多可生成500个服从（0,1）分布的正态随机数。系统对所生成的随机数按组进行检验，检验通过就存放在RANDOM.DAT文件中。该文件中的随机数用于网的模拟计算时生成在给定精度下的模拟观测值。 3.生成平面网初始观测值文件“导线数据.IN2”单击“生成初始观测值文件”，选择“平面网”，在弹出的对话框中选择文件“导线数据.FA2”，则自动生成初始观测值文件“导线数据.IN2”。如下： 1.800,3.000, 2.000,1 D1, 1261.778000, 671.640000 D2, 997.212000, 1086.813000 D8, 1031.118000, 3795.525000 D9, 1114.036000, 4306.353000 D2 D1,L,0.0000 D3,L, 119.155092 D3,S, 517.543047 D3 D2,L,0.0000 D4,L, 233.153520 D2,S, 517.537413 D4,S, 506.224731
ANSYS优化设计中的优化变量选择说明 本文介绍了ANSYS优化设计中的优化变量选择说明相关内容。 下面列出了许多如何定义设计变量，状态变量和目标函数的建议。 选择设计变量 设计变量往往是长度，厚度，直径或模型坐标等几何参数。其必须是正值。关于设计变量要记住的几点如下： & #61548; 使用尽量少的设计变量。选用太多的设计变量会使得收敛于局部最小值的可能性增加，在问题是高度非线性时甚至会引起不收敛。显而易见，越多的设计变量需要越多的迭代次数，从而需要更多的机时。一种减少设计变量的做法就是将其中的一些变量用其他的设计变量表示。这通常叫做设计变量合并。 设计变量合并不能用于设计变量是真正独立的情况下。但是，可以根据模型的结构判断是否允许某些设计变量之间可以逻辑的合并。例如，如果优化形式是对称的，可以用一个设计变量表示对称部分。 & #61548; 给设计变量定义一个合理的范围(OPVAR命令中的MIN和MAX)。范围过大可能不能表示好的设计空间，而范围过小可能排除了好的设计。记住只有正的数值是可以的，因此要设定一个上限。 & #61548; 选择可以提供实际优化设计的设计变量。例如，可以只用一个设计变量X1对图1-3a 的悬臂梁进行重量优化。但是，这排除了用曲线或变截面得到更小的重量的可能。为了包括这种设计，需要选择四个设计变量X1到X4(图1-3c)。也可以用另外一种设计变量选择方法完成该优化设计，见图1-3d。同时，要避免选择产生不实际结果或不需要的设计。 选择状态变量 状态变量通常是控制设计的因变量数值。状态变量的例子有应力，温度，热流率，频率，变形，吸收能，消耗时间等。状态变量必须是ANSYS可以计算的数值;实际上任何参数都能被定义为状态变量。选择状态变量的一些要点为：
文件编号：TP-AR-L1790 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 油田射孔枪优化改进及 应用(正式版)
油田射孔枪优化改进及应用(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 射孔枪是油田开采作业能否顺利完成的关键工具，是油田井下开孔的主要工具。针对射孔枪的工作原理，运用ANSYS智能优化软件对其进行结构优化设计，不断提高我国对于油田射孔枪的设计水平，对提高我国油田开采效率，满足日益增加的原油需求量，具有非常重要的意义。 射孔枪的工作原理 石油射孔枪由枪头、枪身、枪尾三部分组成，连接处均采用梯形螺纹来连接以保证具有较高的连接强度，枪身均匀分布外盲孔并嵌入定位销钉来保证射孔与盲孔位置对正。目前国内广泛应用的是聚能射孔弹
对于射孔枪的强度与结构设计要求很高，不但要严格控制对输油管道与水泥环的冲击力，还需要具有良好的发射效率来保证射孔枪具有较高的工作效率，同时合理的盲孔深度设计能够使得枪身具有较小的厚度与强度，更能够有效提高发射率。 射孔枪有限元分析 2.1创建有限元的模型 实际工作中多采用创建有限元模型来分析复杂的井下油田状态参数，具体过程可以分为：建立数学几何模型、定义结构材料特点、设计功能单元、施加载荷并根据载荷数据求解及划分边界条件、处理运算结果检测系统运行状态。创建有限元模型即根据作业内容设定模型标题；ANSYS软件无系统单位制，因此需要技术人员根据实际工作参数设定单位制，并保证在同一模型中具有统一单位制；ANSYS软件系统数据库
运用ANSYS Workbench快速优化设计 摘要：从易用性和高效性来说AWE下的DesignXplorer/VT模块为优化设计提供了一个几乎完美的方案，CAD模型需改进的设计变量可以传递到AWE环境下，并且在DesignXplorer/VT下设定好约束条件及设计目标后，可以高度自动化的实现优化设计并返回相关图表。本文将结合实际应用介绍如何使用Pro/E和ANSYS软件在AWE环境下如何实现快速优化设计过程。 关键词：有限元分析、集成、ANSYS Workbench 1 前言 ANSYS系列软件是融合结构、热、流体、电磁、声于一体的大型通用多物理场有限元分析软件，在我国广泛应用于航空航天、船舶、汽车、土木工程、机械制造等行业。ANSYS Workbench Environment（AWE）是ANSYS公司开发的新一代前后处理环境，并且定为于一个CAE协同平台，该环境提供了与CAD软件及设计流程高度的集成性，并且新版本增加了ANSYS很多软件模块并实现了很多常用功能，使产品开发中能快速应用CAE技术进行分析，从而减少产品设计周期、提高产品附加价值。 现今，对于一个制造商，产品质量关乎声誉、产品利润关乎发展，所以优化设计在产品开发中越来越受重视，并且方法手段也越来越多。从易用性和高效性来说AWE下的DesignXplorer/VT模块为优化设计提供了一个几乎完美的方案，CAD模型需改进的设计变量可以传递到AWE环境下，并且在DesignXplorer/VT下设定好约束条件及设计目标后，可以高度自动化的实现优化设计并返回相关图表，本文将结合实际应用介绍如何使用Pro/E 和ANSYS软件在AWE环境下如何实现快速优化设计过程。 2 优化方法与CAE 在保证产品达到某些性能目标并满足一定约束条件的前提下，通过改变某些允许改变的设计变量，使产品的指标或性能达到最期望的目标，就是优化方法。例如，在保证结构刚强度满足要求的前提下，通过改变某些设计变量，使结构的重量最轻最合理，这不但使得结构耗材上得到了节省，在运输安装方面也提供了方便，降低运输成本。再如改变电器设备各发热部件的安装位置，使设备箱体内部温度峰值降到最低，是一个典型的自然对流散热问题的优化实例。在实际设计与生产中，类似这样的实例不胜枚举。 优化作为一种数学方法，通常是利用对解析函数求极值的方法来达到寻求最优值的目的。基于数值分析技术的CAE方法，显然不可能对我们的目标得到一个解析函数，CAE计算所求得的结果只是一个数值。然而，样条插值技术又使CAE中的优化成为可能，多个数值点可
搅拌式反应器的模拟与优化设计 摘要 在综述了计算流体力学(CFD)技术在搅拌式反应器中的研究进展的基础上，着重讨论了搅拌式反应器中流场的模拟方法, 包括“黑箱”模型法、内外迭代法、多重参考系法和滑移网格法, 并指出了CFD技术的发展方向。在此基础上, 对反应器内流场的数学模型进行了介绍与评价。最后提出应用人工神经网络技术与遗传算法, 优化生物反应的工艺操作条件, 并结合CFD技术, 实现生物反应器的结构优化, 从而达到对生物反应系统整体优化的目的, 以指导实验与工业生产。 关键词计算流体力学，搅拌式反应器，数值模拟，人工神经网络，优化设计Simulation and optimization design of Stirred reactor Abstract： Base on the overview of computational fluid dynamics (CFD) technology in the stirred reactor research,we focused on the mixing reactor simulation of the flow field, including "black box" model of law, internal and external iteration, multiple reference frame method and the sliding mesh method, and pointed out the direction of development of CFD technology. On these basis,we described and evaluated the reactor flow mathematical model.We concludes with the application of artificial neural network and genetic algorithm to optimize the process operating conditions, biological response, and results combined CFD technology to achieve optimization of the structure of the bioreactor, so as to achieve overall optimization of the bioreactor system aims to guide experiments and industrial production. Keyword: computational fluid dynamics, stirred reactor, numerical simulation, artificial neural networks, optimization 第1章前言 搅拌式反应器( Stirred Tank Reactor, STR)因其结构灵活、操作方式多样
浅谈高层建筑结构基础选型和优化设计摘要：高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用，在设计时，应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑。在地震区，凡是地基基础好的，建筑结构所受到的破坏就轻，危害就小，否则就破坏严重。在工程质量事故中，如果基础工程出现质量问题，补救起来相当困难，还会给工程造价和工期带来较大的影响。所以，在进行地基基础设计时，除了保证基础本身应具有足够的强度和刚度外，还应考虑地基的强度、稳定性及变形的要求，为使基础设计更合理，应综合考虑上部结构、基础和地基的共同作用。 关键词：高层建筑结构选型结构设计 the high-rise building foundation will bear the superstructure of load transfer to the important role of foundation, in the design, should will superstructure and foundation and foundation collaborative consideration. in earthquake zones, all good foundation, building structure damage by light, the harm is small, or destroyed. in the engineering quality accident, if the foundation engineering appear quality problem, remedy is very difficult, still can give a project cost and time limit for a project to bring greater effects. so, in the foundation design, in addition to ensure that the foundation itself is should have enough