申请/专利权人：海南大学;海南震控智能科技有限公司

申请日：2023-09-08

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN117251952B

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;G06F30/23;G06F111/06;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2024.01.05#实质审查的生效;2023.12.19#公开

摘要：本发明公开了一种基于多水准分级屈服阻尼器的减震结构的优化设计方法，包括如下步骤：输入无控减震结构模型；确定阻尼器的设置位置及结构优化预期；确定和设置算法程序预设参数；对小震、中震、大震荷载工况分别独立进行算法程序分析计算，所得对应工况下适应度最大值对应的阻尼器屈服承载力、屈服位移和滞回曲线，根据三种工况下的滞回曲线构建多水准分级屈服阻尼器的骨架曲线，通过所构建的骨架曲线反算多水准分级屈服阻尼器滞回曲线，再进行后续多水准分级屈服阻尼器的设计。通过本发明的优化设计方法得到的优化结构相对于原结构来说，既能够最大限度发挥阻尼器的性能，同时也可以满足结构层间位移角的控制需求。

主权项：1.一种基于多水准分级屈服阻尼器的减震结构的优化设计方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、在SAP2000有限元软件中输入无控减震结构模型；S2、确定阻尼器的设置位置及结构优化预期；S3、确定和设置算法程序预设参数；S4、设置小震荷载工况；S5、进入算法程序进行分析计算，输出在小震荷载工况下，适应度最大值对应的阻尼器屈服承载力、屈服位移和滞回曲线；S6、设置中震荷载工况；S7、进入算法程序进行分析计算，输出在中震荷载工况下，适应度最大值对应的阻尼器屈服承载力、屈服位移和滞回曲线；S8、设置大震荷载工况；S9、进入算法程序进行分析计算，输出在大震荷载工况下，适应度最大值对应的阻尼器屈服承载力、屈服位移和滞回曲线；S10、根据输出三种工况下的滞回曲线构建多水准分级屈服阻尼器的骨架曲线；S11、通过所构建的骨架曲线反算多水准分级屈服阻尼器滞回曲线；S12、进行多水准分级屈服阻尼器设计安装；所述进入算法程序进行分析计算，包括如下步骤：S101、设置算法程序初始数据；S102、在预设范围内随机选出固定成对数量的阻尼器屈服承载力和刚度值；S103、输入初始数据文件；S104、利用python软件读取阻尼器屈服承载力和刚度值数据；S105、修改SAP2000软件中设置的阻尼器的参数；S106、软件SAP2000进行运行分析，输出结构分析结果，得到结果数据文件；S107、利用matlab软件读取结果数据，将结果数据带入适应度函数计算适应度；S108、分析减震结果，输出当前种群中适应度最大值对应的阻尼器屈服承载力、屈服位移，并判断是否达到迭代次数；S109、如果未达到迭代次数，则经过选择、交叉、变异得出新的初始种群，重新循环；S110、如果达到循环次数后，则结束计算，输出算法程序计算所得适应度最大值对应的阻尼器屈服承载力、屈服位移和滞回曲线；步骤S107中，将减震结构优化后的最大层间剪力和顶层加速度与原结构对应值的差值的绝对值与原结构对应值的比值求百分占比后，平方和开根号作为适应度计算公式： 其中，Vmax为优化后结构层间剪力最大值kN；V为原结构最大层间剪力kN；Vi为结构各层层间剪力kN；v2为优化后结构最大顶层加速度mms2；v1为原结构顶层加速度mms2；fitness为适应度函数；步骤S107中，将减震结构优化后的最大层间剪力和顶层加速度与原结构对应值的差值的绝对值与原结构对应值的比值求百分占比后作为适应度计算公式： 其中，Vmax为优化后结构层间剪力最大值kN；V为原结构最大层间剪力kN；Vi为结构各层层间剪力kN；v2为优化后结构最大顶层加速度mms2；v1为原结构顶层加速度mms2；fitness为适应度函数；α、β为加权系数；步骤S107中，将减震结构优化后的最大层间位移角与原结构对应值的差值的绝对值与原结构对应值的比值求百分占比后作为适应度计算公式： 其中，θmax为优化后结构最大层间位移角；θ为原结构最大层间位移角；fitness为适应度函数；步骤S107中，将减震结构优化后的最大层间剪力和顶层加速度与原结构对应值的差值的绝对值与原结构对应值的比值求百分占比后作为适应度计算公式： 其中，θmax为优化后结构最大层间位移角；θ为原结构最大层间位移角；amax为优化后结构最大加速度；a为原结构最大层间加速度；umax为优化后结构最大层间位移；u为原结构最大层间位移；α、β、χ为加权系数；fitness为适应度函数。

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权利要求：

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