[发明专利]一种消能减震优化设计方法

摘要

本发明涉及一种消能减震优化设计方法，该方法是基于MATLAB的遗传算法工具箱与SAP2000有限元程序平台开发的一种联合优化设计方法。所述方法包括前处理部、循环调用优化部和后处理部；循环调用优化部分为遗传算法优化和抗震验算，所述前处理部用于确定相关参数及编码，为循环调用优化部建立原始模型及初始化种群；循环调用优化部利用遗传算法工具箱GATBX和SAP2000API函数编制实现，选择出最优个体，后处理部提取、处理优化结果，生成相应的计算书。本发明综合了遗传算法用于多目标问题优化及有限元程序在结构消能减震加固分析中的特点，使本发明相对于传统的消能减震设计方法具有更大优势。

主权项

一种消能减震优化设计方法，其特征在于所述方法包括前处理部、循环调用优化部和后处理部；其中：（1）前处理部用于计算确定结构需求初始刚度、附加需求阻尼比、设计屈服阻尼力及阻尼器位置编码，建立用于后续循环优化的原结构有限元模型及初始化种群，为之后的循环调用优化部提供原结构有限元模型及需求初始刚度、附加需求阻尼比和设计屈服阻尼力参数，然后按照阻尼器设置的基本原则确定阻尼器位置编码，设定初始种群；（2）循环调用优化部分为遗传算法优化和抗震验算，遗传算法优化包含种群内部循环，利用遗传算法工具箱GATBX和SAP2000OAPI函数编制，实现利用动力分析模块批处理模式进行循环调用；遗传算法优化先进行种群内部循环，根据种群内个体的特性确定，调用有限元模型并进行阻尼器有效刚度、有效阻尼、初始刚度、屈服强度及屈服后刚度比参数的修改，直至实现对种群内所有个体的调用分析，然后按照相应的规则执行种群的筛选和遗传，直到种群内的个体满足收敛条件；对于满足收敛条件的，则进行抗震验算，若不能满足需要，则修改有限元模型中的阻尼器参数，重新进行遗传算法优化，直到符合抗震验算为止，得到最优个体；（3）后处理部提取循环调用优化部的计算结果，对最优个体进行解码确定阻尼器的实际位置，然后按照计算书的要求提取相应的数据进行处理，直接形成格式化的结果。