作者：
中电诚达医药工程设计（河北）有限公司 冯扬
在做网架（或类似结构）设计时，构件数量众多，通常有成千上万个，如何为构件选取合适的截面、如何在尽可能少的型材种类下做到用钢量最优，是工程中面临的问题。
本文通过演示如何使用Y-GAMA的截面优选功能，对网架结构的项目进行优化达到上述目的。
如图所示，两层工业厂房，首层为钢框架，二层顶为网架结构。二层楼面构件布置规整，为Y向双次梁布置，荷载布置均匀（恒2活8）；屋面为网架结构，屋面荷载布置均匀（恒1活0.5），由于有悬吊设备，网架下弦节点根据设备位置的不同，布置了大小不一各种恒活荷载。
在普通楼层中建立两个标准层，任选一种截面布置钢柱、钢梁，布置楼板，添加荷载，设置参数等；空间结构中布置网架，任选一种截面布置弦杆、腹杆，生成蒙皮，添加荷载等。
1、对首层顶梁进行分组
观察梁布置，除四个角楼梯间外，其他大部分梁布置非常规则，使用筛选功能，把梁分成五组：X边跨主梁，X中间跨主梁，Y边跨主梁，Y中间跨主梁，Y次梁。
2、打开数智设计，进行如下操作：为选取最优截面，第3步中备选截面中选取HW~HN的所有截面（设计师可根据经验选取部分截面提高效率）。
1、为达到用钢量最优，网架并未对杆件进行分组；
2、打开数智设计，进行如下操作：为选取最优截面，第2步中备选截面中选取截面库中的所有圆管截面，第4步中未勾选“组内截面保持一致”。
3、优化计算完毕后，统计网架所有型材的用钢量，轴心受力杆件的承载力与截面积成正比，因此按照截面积从小到大进行排列，利用Excel做出图表，X轴为杆件型号（截面积），Y轴为每种型材的用钢量。如下图所示，共86种型材，编号为1的型材截面积最小，用钢量最大，远超其他型材，因此编号为1的型材做为备选。
去掉编号为1的型材，统计编号2-86的型材图表如下
根据曲线与X轴围成面积的大小，选取合适型材做为备选，达到型材种类较少且用钢量较优的效果。本项目选取编号为1、5、13、18、22、28、40、52、60、77、86的型材做为备选，按照第2步继续进行迭代优化计算。
在完成上述截面优选的步骤之后，进行模型计算，查看大指标的计算结果，根据结果，再进行模型调整，人工调整或者使用数值设计的指标调整功能。
本项目在截面优选完成之后，大指标计算结果均满足规范要求，不用再调整。至此，得到一个用钢量较优且满足规范的计算模型，可用于后续施工图设计。
建模时先指定任意截面，然后使用GAMA的截面优选功能，指定优化目标，让软件去迭代计算，实现杆件的设计及优化，省去了模型计算-查看应力比-调整杆件截面-模型计算等反复的过程，节省了大量时间；在完成截面优选后，查看大指标计算结果，如不满足，再进行指标调整。
本项目的不足之处，在统计型材用钢量时，采用了YJK软件输出构件统计表，然后手工输入Excel表格、人工去选择备选型材，比较繁琐。
理想的方式是使用Y-GAMA卡片功能，直接完成型材统计和表格生成，
把曲线和X轴围成的面积设置为100%，查看某个区段围成面积所占的百分比，根据所占百分比选取型材数量；举例，某区段所占30%，本项目打算使用10种型材，那么此区域可选取30%*10=3个备选型材，如此，可实现型材种类和用钢量皆达到最优。
因笔者刚开始学习GAMA，未能完成此过程，待深入学习后再完善本文。
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