基礎(chǔ)隔震體系的多目標(biāo)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著基礎(chǔ)隔震技術(shù)的推廣,隔震性能優(yōu)化成為基礎(chǔ)隔震研究的重要內(nèi)容。本文在多目標(biāo)優(yōu)化的理論框架下,通過在Matlab的Simulink環(huán)境下的建模分析,實(shí)現(xiàn)了對橡膠墊基礎(chǔ)隔震體系、滑移基礎(chǔ)隔震體系和并聯(lián)基礎(chǔ)隔震體系地震反應(yīng)優(yōu)化研究。隔震優(yōu)化的目標(biāo)包括,上部結(jié)構(gòu)最大層間剪力、隔震層最大位移；隔震層決策變量包括,屈服系數(shù)、名義周期和隔震層阻尼系數(shù)等。研究給出了三種基礎(chǔ)隔震體系多目標(biāo)優(yōu)化Pareto前沿的一般特征及相關(guān)量之間的關(guān)系。
　　

2、 本文的主要工作和研究成果為:
　　 1)在把握隔震性能優(yōu)化研究的發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,明確隔震優(yōu)化的關(guān)鍵問題,即基礎(chǔ)隔震體系地震反應(yīng)的多目標(biāo)優(yōu)化研究；分析對比了多目標(biāo)優(yōu)化的各種算法,選定基于精英策略快速遺傳算法(NSGA-Ⅱ)作為本文多目標(biāo)優(yōu)化的方法；
　　 2)針對各類隔震結(jié)構(gòu)體系,建立了相應(yīng)隔震層動力分析模型,并在Simulink環(huán)境中予以實(shí)現(xiàn)；
　　 3)采用Taft波和El波,對具有不同上部結(jié)構(gòu)特征的橡膠墊基

3、礎(chǔ)隔震體系、滑移基礎(chǔ)隔震體系和并聯(lián)基礎(chǔ)隔震體系分別進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化,獲得Pareto前沿。研究表明:采用NSGA-Ⅱ算法對基礎(chǔ)隔震體系的地震反應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化是可行的；橡膠墊基礎(chǔ)隔震體系的Pareto前沿具有多模態(tài)特征,這種特征不隨上部結(jié)構(gòu)形式、地震波的類型和地震烈度的改變而變化；在橡膠墊基礎(chǔ)隔震體系中,比較合理的隔震層名義周期Tb約為3s,當(dāng)Tb<3s時,最大層間剪力系數(shù)αf急劇增加,當(dāng)Tb>3s時,隔震層最大位移dm急劇增加；當(dāng)