輕型門架鋼結構具有造價低、重量輕、安裝方便、施工周期短等優(yōu)點，因此近幾年來發(fā)展較快，在工業(yè)廠房中已得到了較廣泛的應用。但是在實際工程設計中，由于鋼結構桿件特別是門架鋼結構變截面尺寸需要經(jīng)過多次試算才能確定，加之目前設計人員對這種結構的設計經(jīng)驗還不豐富，因此設計效率不高，桿件截面尺寸的選擇也不盡合理，容易造成整體結構各桿件應力不均，不僅經(jīng)濟指標不夠理想，而且整體結構的安全度也不高，甚至一些工程會出現(xiàn)個別桿件應力過大，超過材料的設計強度。即使考慮鋼結構材料塑變后的應力重分布，但仍有可能使整體結構存在某些安全隱患。

　　優(yōu)化目標在進行門架鋼結構設計時，應在確保結構安全的前提下，使結構的用鋼量最省、造價最低。這也就是我們采用優(yōu)化設計方法的優(yōu)化目標。而在實用設計中，門架鋼結構的用鋼量和造價又是由結構桿件的截面尺寸決定，的。因此，我們的優(yōu)化目標可以直接簡化為如何選擇經(jīng)濟合理的截面尺寸，使其在滿足強度、剛度、穩(wěn)定性等要求的前提下，截面面積最小。

　　優(yōu)化方法與網(wǎng)架鋼結構的優(yōu)化方法相似，門架{TodayHot}鋼結構的優(yōu)化方法也采用漸近滿應力法，即門架鋼結構桿件通過多次計算分析選擇修改其截面尺寸，使其達到或盡量接近滿應力狀態(tài)，直到門架鋼結構的全部桿件的截面尺寸不需修改為止，使門架鋼結構的用鋼量最小，以達到造價最低的優(yōu)化目標。構件截面尺寸的修改，也就是截面尺寸的優(yōu)化，其方法是選取的截面尺寸力求其在平面、出平面兩個方向的截面抗彎抵抗力矩最大，而其截面面積最小，即在外荷載作用下，截面尺寸的選擇既要能滿足強度、穩(wěn)定驗算中構件材料的設計強度要求，又要使材料用量最省。具體優(yōu)化方法這里從略。

　　門架鋼結構優(yōu)化分析步驟根據(jù)采用的優(yōu)化方法和約束條件，門架鋼結構的優(yōu)化分析步驟如下：第一步：確定門架結構構件的初定截面尺寸，一般則軟件根據(jù)門架結構的跨確定，也可由設計人員確定；第二步：采用變截面桿件有限元進行各種工況下的門架結構力學分析、荷載組合，強度及穩(wěn)定驗算；第三步：根據(jù)實際荷載效應，各種約束條件，采用滿應力截面優(yōu)化方法重新優(yōu)化選擇門架結構各桿件截面尺寸；以上第二步、第三步可反復循環(huán)進行，每循環(huán)一次即完成優(yōu)化選擇，直到所選截面尺寸與上一次截面尺寸完全一致為止。第四步：驗算門架結構梁、柱各點的變形及滿足有關規(guī)范的要求，如不滿足則按一定的比例參數(shù)參照截面滿應力優(yōu)化方法優(yōu)化調(diào)整截面尺寸，再重復第二、三步循環(huán)優(yōu)化，直到門架鋼結構所有構件的各點變形滿足規(guī)定要求為止。

　　實現(xiàn)截面尺寸滿應力優(yōu)化，其循環(huán)次數(shù)較多，一般在10次以上方可收斂，而實現(xiàn)門架剛度滿足變形要求的截面尺寸優(yōu)化次數(shù)較少，一般1-3次即可滿足要求。