1.国内外发展趋势

单层门式刚架结构国外发展较早，最初用于建造私人汽车库等简易房屋，二次世界大战期间，由于战争的需要，拆装方便的门式刚架结构建筑用于营房和库房。20世纪60年代以来，压型钢板、H型钢和冷弯型钢的问世，推动了门式刚架结构的发展，已经形成了商品化生产。目前，在美国非居住单层厂房建筑中50%以上为门式刚架结构体系，英国达到60%以上。

我国在60年代初曾对轻钢门式刚架进行了试验，并在试点工程中采用，但由于初期钢材供应紧张，没能推广运用，改革开放后，国外轻钢结构公司进入中国市场。20世纪80年代深圳蛇口工业区首先从国外引进轻钢门式刚架房屋，并随着改革开放的逐步深入，而后发展到其他沿海城市、内陆城市及经济开发区。1998年我国颁布实施的《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》有力的推动了轻型门式刚架结构在我国的应用，目前国内有上千万平方米的轻钢建筑工程，广泛应用于单层工业厂房、仓库、交易市场、大型超市、展览馆、体育馆、活动房屋以及夹层等建筑中。

2.轻型门式刚架结构的特点

与钢筋混凝土结构相比，轻型门式刚架结构具有许多优越性。自重轻、强度高、跨度大，钢结构建筑施工工期短，相应降低投资成本，经济实惠。它在我国有着较为广泛的应用前景。轻型钢结构的屋面荷载较轻，因而杆件截面较小、较薄。它除具有普通钢结构的自重较轻、材质均匀、应力计算准确可靠、加工制造简单、工业化程度高、运输安装方便等特点外一般还具有取材方便、用料较省等优点。

除了以上的优点以外，门式刚架还具有许多结构特点。其整体性依靠檩条、墙梁及隅撑来保证，减少了屋盖支撑的数量；支撑轻便，多用张紧的圆钢做成；设计时可以利用杆件的屈曲后强度，节省材料；结构构件全部在工厂加工制作，安装快速，质量易于保证；在计算荷载时地震荷载一般不起控制作用。

3.国内外研究现状

国外的门式刚架体系已经进入了设计、分析、出图程序化（如大型通用化设计软件包Loseke#8194;Building#8194;System#8194;Software）、构件加工、安装施工、经营管理一体化流程的时代，同时在建造方面也发生了变化，业主不是带图纸委托加工，而是向承包商定购某种轻型钢结构房屋，承包商在规定时间内按业主要求按质建成并交付使用。而且很多公司都有自己的系列，以商品的形式交付使用。门式刚架钢结构体系已经普及到了各个领域内。日本工程界目前正就主刚架在地震力作用时保有水平耐力(即构件达到塑性阶段时的承载力)所需的Ds值的取法(Ds为地震空间结构分维，反映地震空间结构的相似性)，大断面Z型冷弯薄壁型钢檩条及墙梁、高强度螺栓在椭圆孔处的受力状态等几个方面进行研究。

现今我国已建成的门式刚架轻钢结构房屋已达800多万m2，而且以每年约100万m2的速度增加，这是个前所未有的大好机遇，必将带动建筑业产品结构的调整，促进建筑结构向轻型化、系列化发展。

目前国内门式刚架结构优化设计研究领域取得了较好的成绩。研究了门式刚架工业厂房最优柱距的问题，有了详细的数据[6]。在优化算法和敏度分析的研究上也已经取得了显著的成果。我国学者采用渐近满应力法，研究开发了门式刚架结构优化设计软件SOA。采用GIG#8194;(General#8194;Interactive#8194;Gradient)一般梯度法，研究了门式刚架在荷载作用下的优化，与传统设计方法相比，取得了较好的效果[7]。采用离散复合形优化方法，依据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:98)，建立了门式刚架轻型结构离散变量优化的数学模型，在3D3S(V3.0)软件的基础上编制了门式刚架的结构优化程序。使用遗传算法，对门式刚架进行了包括离散和连续变量的截面、形状混合优化的研究，并与PFCAD系统相结合，形成了一个完整的门式刚架轻型房屋设计与优化系统。