基于多目标布谷鸟搜索算法的半主动隔震结构减震研究
发布时间：2021-05-23 22:00
改革开放以来,随着经济的飞速发展,我国越来越多的建筑物拔地而起,公用建筑、民用建筑层出不穷,尤其我国从古至今安土重迁的想法,使得越来越多的房子被快速建造起来,花费了很多财力物力人力,所以一旦发生地震,我国将会承受很大的损失。近年来,基础隔震发展迅速,广泛的在世界各地得到应用。其中,多目标的优化问题在工程应用中处于非常重要的地位,可以通过优化半主动控制策略来达到减震的目标。本文通过多目标布谷鸟搜索算法对半主动隔震结构进行优化,以提高基础隔震结构的抗震能力,主要包括以下几个方面:（1）采用加入压电摩擦阻尼器的基础隔震结构,确定了结构采用的力学模型,隔震支座采用的力学模型和压电摩擦阻尼器的力学模型,并建立了对应的Simulink模型。（2）以模糊控制策略对基础隔震结构为基础模型,采用了多目标布谷鸟算法对模糊控制策略中的模糊控制规则进行优化研究,建立了MOCS-FUZZY控制器,得到了最优的模糊控制规则,通过调整压电摩擦阻尼器的输出电压,从而调整阻尼器的输出控制力。（3）在强震数据库中选取了6条近断层地震波和2条远场地震波,分别进行了无控以及半主动控制下的仿真模拟。并进行分析比较在不同的地震波...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 结构振动控制技术综述
1.2.1 被动控制
1.2.2 主动控制
1.2.3 半主动控制
1.2.4 混合控制
1.3 隔震结构综述
1.4 模糊控制算法的研究现状
1.5 多目标优化算法的研究现状
1.6 本文主要研究内容
第2章 多目标优化及其控制算法
2.1 引言
2.2 多目标优化问题的综述
2.3 Pareto最优解
2.3.1 Pareto支配关系
2.3.2 pareto最优解集和pareto前沿
2.4 半主动控制策略
2.4.1 多目标布谷鸟搜索算法
2.4.2 模糊控制
2.5 本章小结
第3章 隔震结构模型和半主动控制算例
3.1 引言
3.2 铅芯橡胶支座的隔震原理及模型
3.2.1 铅芯橡胶支座的构造
3.2.2 双线性滞回模型
3.2.3 等效线性化模型
3.2.4 Wen模型
3.3 压电摩擦阻尼器研究综述
3.3.1 压电摩擦阻尼器的基本原理和构造
3.3.2 压电摩擦阻尼器的力学模型
3.4 组合隔震结构模型和运动方程
3.4.1 组合隔震结构模型
3.4.2 组合隔震结构运动方程
3.5 模糊逻辑控制器的设计
3.6 多目标布谷鸟搜索算法控制器
3.7 半主动控制算例
3.8 本章小结
第4章 地震作用下半主动隔震结构的结构响应
4.1 引言
4.2 地震动的综述
4.2.1 近场地震动的综述
4.2.2 地震动的选取
4.3 隔震层的减震效果分析
4.4 峰值层间位移的减震效果分析
4.5 半主动控制方案的结构顶层减震分析
4.6 半主动控制方案的基底剪力分析
4.7 能量分析
4.8 半主动控制方案的电压分析
4.9 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于土木工程结构振动控制技术的探讨[J]. 阳桥. 建材与装饰. 2019(18)
[2]铅芯橡胶支座在桥梁减隔震中应用综述[J]. 蔡报坤,朱刚,郭文妹. 四川水泥. 2018(05)
[3]铅芯橡胶隔震支座大变形硬化模型及隔震结构弹塑性分析研究[J]. 吴倩芸,何文福,刘文光,于维欣,秦川. 振动与冲击. 2017(15)
[4]近断层脉冲型地震动作用下RC框架结构抗整体性倒塌能力分析[J]. 韩建平,张丽丽,徐阳. 结构工程师. 2017(01)
[5]探究建筑结构的隔震、减振和振动控制[J]. 胡敬铨. 建材与装饰. 2016(51)
[6]新型压电变摩擦阻尼器的研发与性能试验[J]. 戴纳新,谭平,周福霖. 地震工程与工程振动. 2013(03)
[7]近断层地震动特征参数对基础隔震结构地震响应的影响分析[J]. 韩淼,段燕玲,孙欢,绳雯. 土木工程学报. 2013(06)
博士论文
[1]隔震结构等效线性化设计方法及应用研究[D]. 余文正.昆明理工大学 2018
[2]近断层脉冲型地震作用下LRB基础隔震结构地震响应研究[D]. 叶昆.华中科技大学 2008
[3]非对称建筑结构的磁流变阻尼器半主动控制[D]. 李秀领.大连理工大学 2006
[4]隔震结构优化设计和工程数值方法中的混沌[D]. 杨迪雄.大连理工大学 2004
[5]基于模糊—神经元的抗震结构智能混合控制[D]. 周建中.西安建筑科技大学 2003
硕士论文
[1]近远场地震动对框架结构震后可恢复性的影响[D]. 李金玲.中国地震局工程力学研究所 2018
[2]基于改进遗传算法的摩擦滑移基础隔震系统优化设计[D]. 贾娇娇.燕山大学 2018
[3]近断层脉冲型地震动作用下基础隔震结构动力分析[D]. 秦秋实.西安建筑科技大学 2018
[4]脉冲型近断层地震下隔震结构自适应减震控制研究[D]. 刘洋.燕山大学 2017
本文编号：3203034
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 结构振动控制技术综述
1.2.1 被动控制
1.2.2 主动控制
1.2.3 半主动控制
1.2.4 混合控制
1.3 隔震结构综述
1.4 模糊控制算法的研究现状
1.5 多目标优化算法的研究现状
1.6 本文主要研究内容
第2章 多目标优化及其控制算法
2.1 引言
2.2 多目标优化问题的综述
2.3 Pareto最优解
2.3.1 Pareto支配关系
2.3.2 pareto最优解集和pareto前沿
2.4 半主动控制策略
2.4.1 多目标布谷鸟搜索算法
2.4.2 模糊控制
2.5 本章小结
第3章 隔震结构模型和半主动控制算例
3.1 引言
3.2 铅芯橡胶支座的隔震原理及模型
3.2.1 铅芯橡胶支座的构造
3.2.2 双线性滞回模型
3.2.3 等效线性化模型
3.2.4 Wen模型
3.3 压电摩擦阻尼器研究综述
3.3.1 压电摩擦阻尼器的基本原理和构造
3.3.2 压电摩擦阻尼器的力学模型
3.4 组合隔震结构模型和运动方程
3.4.1 组合隔震结构模型
3.4.2 组合隔震结构运动方程
3.5 模糊逻辑控制器的设计
3.6 多目标布谷鸟搜索算法控制器
3.7 半主动控制算例
3.8 本章小结
第4章 地震作用下半主动隔震结构的结构响应
4.1 引言
4.2 地震动的综述
4.2.1 近场地震动的综述
4.2.2 地震动的选取
4.3 隔震层的减震效果分析
4.4 峰值层间位移的减震效果分析
4.5 半主动控制方案的结构顶层减震分析
4.6 半主动控制方案的基底剪力分析
4.7 能量分析
4.8 半主动控制方案的电压分析
4.9 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于土木工程结构振动控制技术的探讨[J]. 阳桥. 建材与装饰. 2019(18)
[2]铅芯橡胶支座在桥梁减隔震中应用综述[J]. 蔡报坤,朱刚,郭文妹. 四川水泥. 2018(05)
[3]铅芯橡胶隔震支座大变形硬化模型及隔震结构弹塑性分析研究[J]. 吴倩芸,何文福,刘文光,于维欣,秦川. 振动与冲击. 2017(15)
[4]近断层脉冲型地震动作用下RC框架结构抗整体性倒塌能力分析[J]. 韩建平,张丽丽,徐阳. 结构工程师. 2017(01)
[5]探究建筑结构的隔震、减振和振动控制[J]. 胡敬铨. 建材与装饰. 2016(51)
[6]新型压电变摩擦阻尼器的研发与性能试验[J]. 戴纳新,谭平,周福霖. 地震工程与工程振动. 2013(03)
[7]近断层地震动特征参数对基础隔震结构地震响应的影响分析[J]. 韩淼,段燕玲,孙欢,绳雯. 土木工程学报. 2013(06)
博士论文
[1]隔震结构等效线性化设计方法及应用研究[D]. 余文正.昆明理工大学 2018
[2]近断层脉冲型地震作用下LRB基础隔震结构地震响应研究[D]. 叶昆.华中科技大学 2008
[3]非对称建筑结构的磁流变阻尼器半主动控制[D]. 李秀领.大连理工大学 2006
[4]隔震结构优化设计和工程数值方法中的混沌[D]. 杨迪雄.大连理工大学 2004
[5]基于模糊—神经元的抗震结构智能混合控制[D]. 周建中.西安建筑科技大学 2003
硕士论文
[1]近远场地震动对框架结构震后可恢复性的影响[D]. 李金玲.中国地震局工程力学研究所 2018
[2]基于改进遗传算法的摩擦滑移基础隔震系统优化设计[D]. 贾娇娇.燕山大学 2018
[3]近断层脉冲型地震动作用下基础隔震结构动力分析[D]. 秦秋实.西安建筑科技大学 2018
[4]脉冲型近断层地震下隔震结构自适应减震控制研究[D]. 刘洋.燕山大学 2017
本文编号：3203034
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