基于NSGA-Ⅱ的基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、地震是自然界的各種對(duì)人類生活乃至生命造成重大影響及威脅的自然現(xiàn)象之一，尤其是對(duì)于我國而言，身處地震多發(fā)地帶，對(duì)于地震的研究更是至關(guān)重要。基礎(chǔ)隔震已經(jīng)被實(shí)踐證實(shí)是地震下減少結(jié)構(gòu)損傷的最為有效的方法之一，同樣的遺傳算法也被學(xué)術(shù)界認(rèn)為是最為有效的尋找多項(xiàng)未知數(shù)最優(yōu)化組合的有效方法之一。但是對(duì)于將此兩種方法的研究結(jié)合在一起并針對(duì)特定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔震系統(tǒng)設(shè)計(jì)尚處于初級(jí)的研究階段，本文的主要目的就在于提出一種新的設(shè)計(jì)隔震系統(tǒng)的理念。本文的主要研究工作

2、如下：
　　1)本文建立了框架結(jié)構(gòu)的簡化模型來研究各種地震波下基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的非線性響應(yīng)。出于簡化的目的，把框架結(jié)構(gòu)每層的質(zhì)量集中在一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，樓層橫向剛度則集中在連接質(zhì)點(diǎn)的桿件中，由此則每層框架結(jié)構(gòu)的多自由度計(jì)算化為橫向單自由度計(jì)算，并且根據(jù)瑞利阻尼理論可以推導(dǎo)出框架結(jié)構(gòu)的整體阻尼矩陣。
　　2)本文通過建立的鉛芯橡膠支座剛度滯回曲線模型，結(jié)合Newmark法來計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震非線性響應(yīng)，使得迭代的準(zhǔn)確性得到了保證。
　　

3、3)本文將基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)的初始剛度和阻尼比作為變量組合，運(yùn)用非支配排序遺傳算法NSGA-II同時(shí)對(duì)于底層相對(duì)位移和最大層間位移角進(jìn)行最小化優(yōu)化計(jì)算。
　　4)本文對(duì)于結(jié)構(gòu)頂層的加速度反應(yīng)時(shí)程曲線和地震加速度時(shí)程曲線進(jìn)行離散傅里葉變換分析能夠檢驗(yàn)基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)的有效性。
　　最終的計(jì)算結(jié)果顯示本文運(yùn)用的設(shè)計(jì)方法能夠有效的同時(shí)對(duì)底層相對(duì)位移和最大層間位移角兩項(xiàng)地震下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行最小化優(yōu)化設(shè)計(jì)，計(jì)算出最適合于特定結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)隔震系