3．約束條件
約束條件也叫約束函數(shù)，是設(shè)計(jì)變量本身或者設(shè)計(jì)變量之間應(yīng)遵循的限制條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
在優(yōu)化過程中，設(shè)計(jì)變量不斷改變其數(shù)值，以望達(dá)到目標(biāo)函數(shù)的最小值。但設(shè)計(jì)變量的改變要受到限制和約束，設(shè)計(jì)變量在設(shè)計(jì)中的取值范圍、上下邊界也都必須有一定的限制，它們都是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)。
為了保證幕墻結(jié)構(gòu)能正常工作，在設(shè)計(jì)每一
構(gòu)件時(shí)，首先要使構(gòu)件在外力作用下不破壞，即每一構(gòu)件要有足夠的
強(qiáng)度。第二要考慮構(gòu)件在外力作用下要變形，但變形不能超過某一允許范圍，即每一構(gòu)件要有足夠的
剛度。最后，構(gòu)件在外力作用下，可能原來的形狀不能繼續(xù)維持而要突然改變，即原來的平衡形式不能保持穩(wěn)定。幕墻構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮以上三方面以及參數(shù)本身、構(gòu)造方面的要求，以數(shù)學(xué)表達(dá)式的方式寫出。但對(duì)具體工程的具體構(gòu)件，往往有時(shí)只考慮某些主要方面，有時(shí)可以以強(qiáng)度為主要的，有時(shí)則可能以剛度為主要的。假如所設(shè)計(jì)的構(gòu)件能符合強(qiáng)度、剛度和
穩(wěn)定性的要求，就認(rèn)為設(shè)計(jì)是安全的。
一般而言，梁在設(shè)計(jì)中應(yīng)考率強(qiáng)度、剛度、
整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定。軸心受拉構(gòu)件應(yīng)考慮強(qiáng)度和剛度。軸心受壓構(gòu)件應(yīng)考慮強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和剛度。拉彎構(gòu)件應(yīng)考慮強(qiáng)度和剛度。壓彎構(gòu)件應(yīng)考慮強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和剛度。
幕墻結(jié)構(gòu)的連接通常有
焊接、鉚釘連接和
螺栓連接。與
主體結(jié)構(gòu)的連接有前置式的
預(yù)埋件連接，后置式的
膨脹螺栓連接（有的省市禁用）、
化學(xué)錨栓連接、穿透螺栓連接等。
約束條件的建立主要依據(jù)《
玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（
JGJ102-2003）、《
金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（
JGJ133-2001）、《
點(diǎn)支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程》（CECS127：2001）、《
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（
GB50017-2003）、《
高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ99-98）等相關(guān)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
4．優(yōu)化方法
尋求的過程，是設(shè)計(jì)編寫計(jì)算機(jī)程序，然后在計(jì)算機(jī)上完成的，軟件的設(shè)計(jì)是件十分繁重的工作，是應(yīng)用最優(yōu)化方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和難點(diǎn)。
我們?cè)O(shè)計(jì)、編寫了通用軟件，用于建筑幕墻的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這套軟件可用于一維問題、n維問題，線性規(guī)劃、
非線性規(guī)劃，無約束問題、有約束問題，等式約束和不等式約束問題。應(yīng)用結(jié)果表明，軟件有以下特點(diǎn)：實(shí)用性強(qiáng)、通用性好，收斂速度快、數(shù)位穩(wěn)定性好、計(jì)算精確度高，便于操作、效果明顯。
5．優(yōu)化結(jié)果的分析評(píng)判
對(duì)優(yōu)化的結(jié)果要檢查與評(píng)價(jià)其合理性，對(duì)所得到的優(yōu)化參數(shù)要考慮是否需進(jìn)行調(diào)整或圓整，要考證優(yōu)化結(jié)果的正確性和實(shí)用性。
三、結(jié) 束 語
建筑幕墻是關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全的行業(yè)，國家實(shí)行生產(chǎn)許可證制。對(duì)建筑幕墻的要求是，安全可靠，實(shí)用美觀和經(jīng)濟(jì)合理。
當(dāng)前，建筑幕墻市場(chǎng)供求不平衡，“粥少僧多”，競(jìng)爭(zhēng)激烈，相互壓價(jià)，有的地方單價(jià)已經(jīng)壓得很低，若低價(jià)
中標(biāo)，再憑主觀臆斷降低材料的質(zhì)量和數(shù)量，將會(huì)埋下嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。
建筑幕墻作為一種結(jié)構(gòu)，假如過于保守地強(qiáng)調(diào)安全可靠，強(qiáng)度儲(chǔ)備過大，選用了過大的截面尺寸或者優(yōu)質(zhì)材料，就意味著過重的結(jié)構(gòu)重量或材料費(fèi)用，勢(shì)必造成成本的加大，材料的浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)上的損失和效益的低下。
但如果片面地、盲目地追求經(jīng)濟(jì)效益和利潤，甚至偷工減料，就可能使得工程不安全，最終會(huì)釀成質(zhì)量事故。
優(yōu)化設(shè)計(jì)就是解決安全與經(jīng)濟(jì)效益之間矛盾的最佳選擇，在確保安全可靠的前提下，獲取極大的經(jīng)濟(jì)效益。所謂“君子愛財(cái)，以道取之。”
實(shí)踐表明，最優(yōu)化設(shè)計(jì)除安全適用外，可做到重量最輕（可節(jié)省10%～14%左右的材料）、成本最低、節(jié)省能源、加工制作和安裝施工勞動(dòng)力最省、工期最短。使建筑幕墻設(shè)計(jì)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量。
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