基于敏度分析的框架抗震优化
2012-02-13刘齐茂燕柳斌
振动与冲击 2012年17期
刘齐茂,燕柳斌
(1.广西工学院 土木建筑系,广西 柳州 545006;2.广西大学 土木建筑学院,南宁 530004)
结构的抗震优化设计属于结构动力响应优化设计的范畴,具有计算量巨大、优化设计问题建模非常复杂等特点,因此该领域的研究进展非常缓慢。根据各国规范的规定、震害经验和实验研究结果及工程实例分析,在地震作用下采用多高层建筑结构层间相对位移作为衡量结构变形能力从而判断结构是否满足建筑功能要求的指标是合理的。因此Zou等[1]建立以结构质量最小化为目标,同时满足层间相对位移和设计变量约束的优化数学模型,分别以振型分解反应谱法和时程分析法为基础推导出抗震优化设计准则,根据优化设计准则提出优化设计方法,是一种有效和实用的抗震优化设计方法,但该方法也存在不足,如只要求地震响应过程中层间相对位移在某些时点(加速度峰值及邻近的一些时点)满足约束条件,但实际上,当在优化过程中出现比较柔的结构时,层间相对位移响应的最大值并不一定出现在加速度峰值及邻近的一些时点,故该方法得到的优化设计在地震响应过程中不一定能满足约束条件,可能得到不可行的解。Lagarosa等[2]以时程分析法为基础,并考虑材料的非线性,采用进化算法求解了以结构质量最小化为目标,同时满足层间相对位移和设计变量约束的优化数学模型,但该方法由于采用随机搜索方法,存在计算工作量过大的缺点。……
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