基于進(jìn)化優(yōu)化算法的高層建筑抗震能力分析.pdf

1、地震是一種隨機(jī)性極強(qiáng)的自然災(zāi)害現(xiàn)象，全球每年發(fā)生地震次數(shù)約為550萬次。如何增強(qiáng)建筑物的抗震能力，成為當(dāng)今的科學(xué)研究的重要課題，其相關(guān)研究在其他領(lǐng)域也成為應(yīng)用熱門。
　　 在抗震建筑研究中，如何簡化建筑物，建立其理論和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪茄芯拷ㄖ锏目拐鹉芰Φ年P(guān)鍵。當(dāng)今的研究主要將高層建筑簡化為框架結(jié)構(gòu)模型，這類模型計(jì)算量大，分析時間長，制約了該研究方法的應(yīng)用和推廣。
　　 本課題提出采用結(jié)構(gòu)力學(xué)中梁的理論，將高層建筑簡化成為Ti

2、moshenko梁系統(tǒng)，結(jié)合有限元方法，通過MatLab建立梁系統(tǒng)的質(zhì)量和剛度矩陣，分析和觀察高層建筑在地震過程中的動態(tài)響應(yīng)，并與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比，對比結(jié)果表明，Matlab分析結(jié)果是正確的。
　　 本課題為簡化成梁模型的建筑物添加了補(bǔ)償系統(tǒng)，并將實(shí)際地震波的激振數(shù)據(jù)輸入所建立的模型，研究模型響應(yīng)情況，通過分析結(jié)果來檢驗(yàn)補(bǔ)償系統(tǒng)減震耗能的效果。為了盡量減少補(bǔ)償系統(tǒng)在建筑物中占據(jù)的面積和質(zhì)量，采用進(jìn)化優(yōu)化方法搜索補(bǔ)償系統(tǒng)參數(shù)的

3、最優(yōu)值，在降低建筑物成本的同時提高建筑物的抗震性能。
　　 課題研究表明:通過梁系統(tǒng)建立的高層建筑模型是一種可行的簡化方法;由質(zhì)量、剛度和阻尼組成的補(bǔ)償系統(tǒng)對建筑物有明顯的減震耗能作用;地震波的響應(yīng)分析保證了補(bǔ)償系統(tǒng)在實(shí)際情況下的作用效果;通過進(jìn)化優(yōu)化搜索，可以找到在保證降低響應(yīng)值的同時，盡量小的補(bǔ)償系統(tǒng)參數(shù)值。
　　 本課題找到了一種研究抗震建筑的新方法，但僅僅停留在理論分析的階段，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的部分還有待開發(fā)。同時，進(jìn)化