摩擦耗能支撑参数优化：遗传算法在抗震设计中的应用

"摩擦耗能支撑参数优化 (2004年)" 本文主要探讨了摩擦耗能支撑在框架结构中的参数优化问题，旨在通过优化设计减少耗能装置的数量，同时确保结构达到相同的抗震要求。摩擦耗能支撑是一种有效的减震技术，其工作原理是利用摩擦力在地震时消耗能量，以减少结构的振动响应。 作者提出了一个新的数学模型，该模型的目标是在保持层间位移角限值不变的情况下，求解使得框架各层耗能支撑刚度之和最小的参数。这样可以减少安装的耗能装置数量，降低建筑成本，同时保证结构的安全性。他们采用了遗传算法来解决这一优化问题，并开发了一个名为GAOFF的基于遗传算法的摩擦耗能框架结构弹塑性动力优化分析程序。 文章指出，摩擦耗能框架结构的设计受到多个因素的影响，包括耗能装置的起滑位移Δudy和支撑刚度Kb。这两者对结构的耗能减震效果至关重要。已有研究建议起滑位移与层间屈服位移的比例Δudy/Δsy应小于或等于2/3，而支撑刚度与结构楼层侧向刚度的比例Kb/Ks应在2到5之间，且两者的乘积应介于1.25到1.5之间。然而，这些结论基于单自由度分析，对于多层框架可能不完全适用。 为了解决这个问题，作者构建了一个考虑整体结构的优化模型。模型的约束条件是结构的层间位移角不超过预设限值，而优化目标则是使支撑刚度之和最小。与以往的研究相比，本文的创新之处在于从整体结构角度出发，对摩擦耗能支撑的参数进行更全面的优化。 通过实例计算，作者证明了所提出的优化方法的有效性。这种方法不仅能够合理配置摩擦耗能支撑，还可以避免过度依赖耗能装置，从而在保证抗震性能的同时，实现经济效益和结构性能的平衡。 这篇论文为摩擦耗能支撑在框架结构中的应用提供了新的优化思路，对于地震工程和结构设计领域具有重要的理论和实践价值。通过优化摩擦耗能支撑的参数，可以更好地实现结构的减震效果，提高建筑的抗震性能，同时降低工程成本。