基于遺傳算法的負(fù)剛度裝置軌道方程優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-02-19 15:00
目的對一種軌道式負(fù)剛度裝置(NSD)的關(guān)鍵部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,研究其優(yōu)化后控制效果.方法采用遺傳算法對NSD的軌道母線方程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計.選取影響裝置力學(xué)性能的兩個關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化;以舒適性和安全性為指標(biāo),設(shè)計了兼顧二者的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù).采用與適應(yīng)性相關(guān)聯(lián)的交叉和變異算子,既能保護種群中優(yōu)良個體不被破壞,又能提高其收斂性.在智能隔振Benchmark模型中對其控制效果進(jìn)行優(yōu)化.結(jié)果經(jīng)優(yōu)化得出最優(yōu)幅值A(chǔ)=0.477 4 m,ω=2.406 8,并計算出位移減震率為24%,加速度減震率為1.6%.結(jié)論遺傳算法優(yōu)化能夠大幅提高NSD裝置的控制效果,進(jìn)一步降低結(jié)構(gòu)在地震下的位移響應(yīng),確保結(jié)構(gòu)的安全性.
【文章來源】:沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,36(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
軌道式負(fù)剛度裝置
式中:k為彈簧的剛度;ΔL為彈簧的預(yù)壓縮量;f(x)為軌道母線方程;x0為滾輪初始位置坐標(biāo);μ為摩擦因數(shù);N為壓力;α為軌道傾斜角.由力學(xué)模型可知,通過改變軌道母線方程f(x)可以改變NSD裝置的力學(xué)性能.1.2 計算模型
圖3為智能隔振樓房隔震層平面圖,隔振支座及控制器的數(shù)量和位置如圖所示.將Benchmark模型時程分析計算出的結(jié)構(gòu)峰值位移和峰值加速度作為目標(biāo)函數(shù)關(guān)鍵參數(shù),用以評價優(yōu)化效果.同時作為計算個體適應(yīng)度的依據(jù),適應(yīng)度函數(shù)由式(8)給出:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]擬負(fù)剛度磁流變智能隔震系統(tǒng)振動臺試驗研究[J]. 龔微,熊世樹,譚平,鄭鑫城. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2019(12)
[2]隔震結(jié)構(gòu)基于阻尼負(fù)剛度裝置的地震響應(yīng)研究[J]. 楊巧榮,冉茂來,何文福,于維欣,劉文光. 振動工程學(xué)報. 2018(06)
[3]輸電塔-線體系振動控制研究進(jìn)展[J]. 張鵬,李宏男,田利,張卓群,范穎芳. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[4]基于楔形腔結(jié)構(gòu)的光纖光柵位移傳感器[J]. 孫麗,蘇中新,張春巍,朱春陽. 光電子·激光. 2017(06)
[5]采用軌道式負(fù)剛度裝置的結(jié)構(gòu)減震控制研究[J]. 孫彤,李宏男,賴志路,Satish Nagarajaiah. 振動工程學(xué)報. 2017(03)
[6]基于遺傳算法的負(fù)剛度裝置優(yōu)化布置[J]. 孫彤,李宏男,Satish Nagarajaiah. 大連理工大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[7]高層隔震結(jié)構(gòu)多階振型減震機理與傾覆問題研究[J]. 祁皚,徐翔. 振動工程學(xué)報. 2013(04)
[8]基于等效層模型的靜動力抗震分析及其在剪力墻減震設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 孫廣俊,李愛群,張志強. 振動工程學(xué)報. 2013(01)
[9]建筑結(jié)構(gòu)彈塑性時程分析中地震動記錄選取方法的比較研究[J]. 曲哲,葉列平,潘鵬. 土木工程學(xué)報. 2011(07)
[10]基于負(fù)剛度原理的結(jié)構(gòu)隔震效果分析[J]. 紀(jì)晗,熊世樹,袁涌. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(02)
本文編號:3041282
【文章來源】:沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,36(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
軌道式負(fù)剛度裝置
式中:k為彈簧的剛度;ΔL為彈簧的預(yù)壓縮量;f(x)為軌道母線方程;x0為滾輪初始位置坐標(biāo);μ為摩擦因數(shù);N為壓力;α為軌道傾斜角.由力學(xué)模型可知,通過改變軌道母線方程f(x)可以改變NSD裝置的力學(xué)性能.1.2 計算模型
圖3為智能隔振樓房隔震層平面圖,隔振支座及控制器的數(shù)量和位置如圖所示.將Benchmark模型時程分析計算出的結(jié)構(gòu)峰值位移和峰值加速度作為目標(biāo)函數(shù)關(guān)鍵參數(shù),用以評價優(yōu)化效果.同時作為計算個體適應(yīng)度的依據(jù),適應(yīng)度函數(shù)由式(8)給出:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]擬負(fù)剛度磁流變智能隔震系統(tǒng)振動臺試驗研究[J]. 龔微,熊世樹,譚平,鄭鑫城. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2019(12)
[2]隔震結(jié)構(gòu)基于阻尼負(fù)剛度裝置的地震響應(yīng)研究[J]. 楊巧榮,冉茂來,何文福,于維欣,劉文光. 振動工程學(xué)報. 2018(06)
[3]輸電塔-線體系振動控制研究進(jìn)展[J]. 張鵬,李宏男,田利,張卓群,范穎芳. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[4]基于楔形腔結(jié)構(gòu)的光纖光柵位移傳感器[J]. 孫麗,蘇中新,張春巍,朱春陽. 光電子·激光. 2017(06)
[5]采用軌道式負(fù)剛度裝置的結(jié)構(gòu)減震控制研究[J]. 孫彤,李宏男,賴志路,Satish Nagarajaiah. 振動工程學(xué)報. 2017(03)
[6]基于遺傳算法的負(fù)剛度裝置優(yōu)化布置[J]. 孫彤,李宏男,Satish Nagarajaiah. 大連理工大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[7]高層隔震結(jié)構(gòu)多階振型減震機理與傾覆問題研究[J]. 祁皚,徐翔. 振動工程學(xué)報. 2013(04)
[8]基于等效層模型的靜動力抗震分析及其在剪力墻減震設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 孫廣俊,李愛群,張志強. 振動工程學(xué)報. 2013(01)
[9]建筑結(jié)構(gòu)彈塑性時程分析中地震動記錄選取方法的比較研究[J]. 曲哲,葉列平,潘鵬. 土木工程學(xué)報. 2011(07)
[10]基于負(fù)剛度原理的結(jié)構(gòu)隔震效果分析[J]. 紀(jì)晗,熊世樹,袁涌. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(02)
本文編號:3041282
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