邹琦;张鹄志;陈显达;欧阳骁骐;

针对混凝土框-剪结构设计中墙柱协同不足、依赖经验等问题，提出基于应变能灵敏度和渐进结构优化的拓扑优化方法，实现剪力墙与框架柱的自动化协同布置。以刚度最大化为目标，引入结构刚度特征值作为自适应步长调节因子，动态控制墙肢删减与柱截面降级数量。以某12层高层住宅为案例进行验证，并与原剪力墙结构方案对比。结果表明：优化方案满足规范要求，层间位移角远小于1/800;材料用量相当条件下，y向顶层最大位移从15.36 mm降至9.53 mm,底层剪重比由4.03%提升至5.78%,抗侧刚度与竖向规则性显著改善。该方法可实现墙柱协同自动化布置，在保证安全性的同时提升空间灵活性与施工便利性，为高层混凝土结构智能设计提供参考。

2026年03期 v.23;No.109 72-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1352K]