鋼桁架結構邊界參數(shù)的識別及動態(tài)特性模糊優(yōu)化.pdf

1、隨著建筑工業(yè)的快速發(fā)展，人們對建筑本身的要求越來越高，從先前人們對建筑藝術的不斷追求，逐漸發(fā)展到對建筑物理、力學特性要求的不斷提高，由此可見，人類已經(jīng)向更高層次的技術領域邁進。目前，世界各地正流行興建大量的高層和大跨結構有其它類型建筑結構無以比擬的優(yōu)點，但同時，也存在明顯的薄弱環(huán)節(jié)。最主要的就是大跨高層建筑結構的穩(wěn)定性和抵抗災害性天氣的能力要比其它同類型的建筑結構要弱。結構力學特性的參數(shù)識別是建筑結構力學性能研究的重要內(nèi)容，因此，開展大

2、跨高層建筑結構力學性能的研究對完善結構設計方法有著重要意義。同時，為了更好地滿足人們對建筑結構各種性能的要求，可以對結構的主要參數(shù)進行優(yōu)化，以便能更好地設計出滿足人們需要的建筑結構。 參數(shù)識別有大量識別方法和算法，但在眾多識別算法中有一個共同的不足之處就是缺乏通用性，這也是眾多學者和工程技術人員所共同面臨的一個問題。本文以均勻設計和回歸分析為主要理論基礎，提出了一種回歸．預報數(shù)學模型，并結合有限元計算分析和動態(tài)測試數(shù)據(jù)得到一個有

3、效的物理參數(shù)識別算法，該算法的顯著特點之一就是具有較強的通用性，適用于具有良好可重復性和穩(wěn)定性系統(tǒng)中的物理參數(shù)識別問題。 本文采用該物理參數(shù)識別算法對某鋼桁架結構縮尺模型進行了基于結構動態(tài)特性的部分連接剛度的識別，驗證了該算法的有效性。在結構設計的前期對關鍵參數(shù)提出一定的要求是結構優(yōu)化設計的重要內(nèi)容。考慮到工程上“共振”是指激勵頻率接近結構的固有頻率，共振區(qū)在數(shù)值上具有一定的模糊性，本文利用物理參數(shù)識別算法對該鋼桁架結構的動態(tài)特

4、性在引入模糊因素后進行了優(yōu)化。以該鋼桁架邊界連接剛度為對象，在數(shù)學分析和推導的基礎上，對結構物理參數(shù)和動態(tài)特性之間的相互關系進行了深入的研究和分析。研究結果表明，當某一方向的邊界連接剛度處于特定的取值范圍(絕對安全區(qū)間)時一定可以使結構的某階模態(tài)參數(shù)避開共振區(qū)域，并從理論上給出了絕對安全區(qū)間及其上下邊界的確定方法。研究了共振隸屬函數(shù)截集水平對絕對安全區(qū)間上下邊界的影響，最后，得出基于優(yōu)化條件下的彈簧剛度的絕對安全區(qū)間范圍。這些成果對結構