鱼群算法在耦合地震建筑结构/控制系统协同优化设计中的应用

"基于鱼群算法的耦合地震作用下建筑结构/控制系统协同优化设计" 本文主要探讨了在地震作用下，如何通过耦合优化的方法来设计建筑结构与控制系统，以提高建筑物的安全性和效能。传统的土木工程设计通常将结构设计与振动控制分开处理，而徐斌和凌云的研究则提出了一个创新的方案，即采用协同优化的方式来实现建筑结构与控制系统的整体设计。 文章提到了半主动控制的磁流变阻尼器（MRD）作为振动控制的一种手段。MRD是一种能够根据地震输入实时调整其阻尼特性的智能材料装置，能够有效减少地震对建筑物的影响。在耦合地震的作用下，研究者建立了包含MRD的结构动力学模型，并采用瞬时最优控制策略来分析地震反应。 鱼群算法是本文中用于解决多目标优化问题的关键工具。这是一种仿生优化算法，模拟了鱼群在寻找食物过程中的集体行为，如信息共享和随机探索，以找到全局最优解。在结构与控制系统的优化设计中，鱼群算法能够有效地搜索多目标空间，兼顾结构强度、刚度、成本以及振动控制效果等多重目标。 通过鱼群算法的优化，研究发现结构与控制系统之间存在显著的耦合相关性。这意味着，控制系统的设计不仅影响到结构的抗震性能，还直接影响到整个系统的效率和成本。一体化设计可以确保结构更加符合绿色建筑的理念，因为它能够在满足安全性的前提下，最小化资源消耗并降低环境影响。 关键词涵盖了工程结构、MRD、协同优化、耦合地震、鱼群算法以及多目标优化等多个关键领域，这表明该研究综合运用了多种技术，旨在提升建筑在地震环境下的性能表现和可持续性。 这篇论文提出的基于鱼群算法的协同优化设计方法，为建筑结构与控制系统的集成设计提供了一个新的思路，对于改善地震环境下建筑的抗震性能和实现绿色建筑设计目标具有重要的理论和实践价值。