遺傳算法高層建筑MR阻尼器優(yōu)化布置

通過多重調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(mtmd)系統(tǒng)參數(shù)的可能組合,得到了5種mtmd模型.基于結(jié)構(gòu)受控振型——mtmd系統(tǒng)的力學(xué)模型,建立了設(shè)置這5種mtmd時(shí)結(jié)構(gòu)的傳遞函數(shù)和動(dòng)力放大系數(shù)統(tǒng)一表達(dá)式.于是5種mtmd的優(yōu)化準(zhǔn)則可統(tǒng)一定義為結(jié)構(gòu)最大動(dòng)力放大系數(shù)的最小值的最小化.基于mtmd的優(yōu)化結(jié)果即最優(yōu)頻率間隔、最優(yōu)平均阻尼比和最優(yōu)調(diào)諧頻率比,利用wilson-θ法對(duì)一22層高層鋼結(jié)構(gòu)-mtmd系統(tǒng)進(jìn)行了時(shí)程分析.分析中所用地震波分別為:el-centro地震波,taft地震波,天津地震波和上海地震波.進(jìn)而評(píng)價(jià)了5種mtmd的地震反應(yīng)控制效果和沖程情況.研究表明,在高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的mtmd地震反應(yīng)控制中宜優(yōu)先考慮mtmd()和mtmd()模型

本文研究了高層建筑利用調(diào)諧波阻尼器(tld)減小地震反應(yīng)的方法,建立了具有不同tld設(shè)置方式的高層建筑體系的力學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)方程,首次提出了利用tld減小高層建筑多個(gè)振型的方法,最后通過數(shù)值算例,驗(yàn)證了本文方法的有效性。

將摩擦阻尼應(yīng)用到高層建筑的風(fēng)振控制,采用結(jié)構(gòu)風(fēng)振的時(shí)域分析方法對(duì)高層結(jié)構(gòu)的風(fēng)振進(jìn)行了研究,通過實(shí)例分析可以看出,摩擦阻尼器應(yīng)用于高層結(jié)構(gòu)的風(fēng)振控制效果是非常明顯,可以使高層建筑頂層的振動(dòng)最大位移降低了71.57%,振動(dòng)最大加速度降低了73.95%。

在高層建筑方案概念設(shè)計(jì)階段,同時(shí)考慮了建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等多種因素,并運(yùn)用多目標(biāo)遺傳算法及matlab編程,對(duì)高層建筑概念設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化.算法中的隨機(jī)變權(quán)重因子可以更好地體現(xiàn)不同決策的側(cè)重傾向,從而更好地符合實(shí)際需要.以高層辦公建筑為例,提出了具體的方法和實(shí)施步驟,所得結(jié)果可為工程設(shè)計(jì)人員提供有益的借鑒.

基于遺傳算法中處理約束條件使用的傳統(tǒng)罰函數(shù)方法效果并不理想,本文提出了一種處理約束優(yōu)化問題的模糊罰函數(shù)遺傳算法,并在高層建筑的上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)共同作用的基礎(chǔ)上,將其應(yīng)用于高層建筑的樁箱基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題,工程實(shí)例證明其不僅能改善基礎(chǔ)受力情況,而且具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。

為了確定建筑結(jié)構(gòu)的最優(yōu)阻尼,本文采用了具有魯棒性的臨界激勵(lì)法。使用臨界激勵(lì)法時(shí),頻率作用區(qū)間較難確定,為此,本文通過模態(tài)變換以減少高階頻率的影響,這樣可以簡(jiǎn)化頻率作用區(qū)間的搜尋。在保證結(jié)構(gòu)抗震效果的前提下,為進(jìn)一步減少結(jié)構(gòu)總的阻尼增量并使優(yōu)化算法簡(jiǎn)單可行,本文引入實(shí)代碼遺傳算法。此外,通過實(shí)例分析可知,底部樓層阻尼取較大的值是有利的。

隨著我國經(jīng)濟(jì)與現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展,高層建筑規(guī)模和數(shù)量快速的增長(zhǎng),人們對(duì)高質(zhì)量居住環(huán)境的要求越來越高.以往涉及有關(guān)日照方面的建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)問題,存在計(jì)算規(guī)則和方法過于復(fù)雜,數(shù)據(jù)精度無法保證以及操作性差等問題.因此,采取更有效的方法對(duì)建筑日照進(jìn)行分析與建筑高度的優(yōu)化設(shè)計(jì)勢(shì)在必行.遺傳算法與傳統(tǒng)的優(yōu)化方法相比較,以生物進(jìn)化為原型,具有很好的收斂性,計(jì)算時(shí)間少,魯棒性高等優(yōu)點(diǎn),廣泛地應(yīng)用在建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)方面.鑒于此,本文提出一種基于遺傳算法的日照約束下建筑高度的優(yōu)化求解方法.該方法首先將有效時(shí)間劃分若干個(gè)時(shí)間切片,基于窗口日照分析確定被遮擋窗口的數(shù)量,進(jìn)一步將擬建建筑區(qū)域分割為與時(shí)間切片等量的方格,并向上拉伸為遮擋小柱,基于小柱棒影和小柱到窗體距離之間的關(guān)系,計(jì)算窗口日照累計(jì)時(shí)間;然后,基于窗口最小日照時(shí)間的約束,構(gòu)建擬建建筑高度最佳值的數(shù)學(xué)模型;最后,針對(duì)該數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)交叉和變異操作,并增加評(píng)價(jià)操作,求解最佳建筑高度.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提方法能夠自動(dòng)求解擬建建筑的高度最優(yōu)值,并能夠準(zhǔn)確獲得被遮擋窗口的日照累計(jì)時(shí)間.本文方法還可以在建筑申報(bào)以前就計(jì)算出該地塊的建筑最佳高度,從而計(jì)算出該地塊最大能開發(fā)出的建筑面積,為審批人員批準(zhǔn)建筑申報(bào)提供了依據(jù),為建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一種有效幫助.

隨著我國經(jīng)濟(jì)與現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展,高層建筑規(guī)模和數(shù)量快速的增長(zhǎng),人們對(duì)高質(zhì)量居住環(huán)境的要求越來越高.以往涉及有關(guān)日照方面的建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)問題,存在計(jì)算規(guī)則和方法過于復(fù)雜,數(shù)據(jù)精度無法保證以及操作性差等問題.因此,采取更有效的方法對(duì)建筑日照進(jìn)行分析與建筑高度的優(yōu)化設(shè)計(jì)勢(shì)在必行.遺傳算法與傳統(tǒng)的優(yōu)化方法相比較,以生物進(jìn)化為原型,具有很好的收斂性,計(jì)算時(shí)間少,魯棒性高等優(yōu)點(diǎn),廣泛地應(yīng)用在建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)方面.鑒于此,本文提出一種基于遺傳算法的日照約束下建筑高度的優(yōu)化求解方法.該方法首先將有效時(shí)間劃分若干個(gè)時(shí)間切片,基于窗口日照分析確定被遮擋窗口的數(shù)量,進(jìn)一步將擬建建筑區(qū)域分割為與時(shí)間切片等量的方格,并向上拉伸為遮擋小柱,基于小柱棒影和小柱到窗體距離之間的關(guān)系,計(jì)算窗口日照累計(jì)時(shí)間;然后,基于窗口最小日照時(shí)間的約束,構(gòu)建擬建建筑高度最佳值的數(shù)學(xué)模型;最后,針對(duì)該數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)交叉和變異操作,并增加評(píng)價(jià)操作,求解最佳建筑高度.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提方法能夠自動(dòng)求解擬建建筑的高度最優(yōu)值,并能夠準(zhǔn)確獲得被遮擋窗口的日照累計(jì)時(shí)間.本文方法還可以在建筑申報(bào)以前就計(jì)算出該地塊的建筑最佳高度,從而計(jì)算出該地塊最大能開發(fā)出的建筑面積,為審批人員批準(zhǔn)建筑申報(bào)提供了依據(jù),為建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一種有效幫助.

隨著我國經(jīng)濟(jì)與現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展,高層建筑規(guī)模和數(shù)量快速的增長(zhǎng),人們對(duì)高質(zhì)量居住環(huán)境的要求越來越高.以往涉及有關(guān)日照方面的建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)問題,存在計(jì)算規(guī)則和方法過于復(fù)雜,數(shù)據(jù)精度無法保證以及操作性差等問題.因此,采取更有效的方法對(duì)建筑日照進(jìn)行分析與建筑高度的優(yōu)化設(shè)計(jì)勢(shì)在必行.遺傳算法與傳統(tǒng)的優(yōu)化方法相比較,以生物進(jìn)化為原型,具有很好的收斂性,計(jì)算時(shí)間少,魯棒性高等優(yōu)點(diǎn),廣泛地應(yīng)用在建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)方面.鑒于此,本文提出一種基于遺傳算法的日照約束下建筑高度的優(yōu)化求解方法.該方法首先將有效時(shí)間劃分若干個(gè)時(shí)間切片,基于窗口日照分析確定被遮擋窗口的數(shù)量,進(jìn)一步將擬建建筑區(qū)域分割為與時(shí)間切片等量的方格,并向上拉伸為遮擋小柱,基于小柱棒影和小柱到窗體距離之間的關(guān)系,計(jì)算窗口日照累計(jì)時(shí)間;然后,基于窗口最小日照時(shí)間的約束,構(gòu)建擬建建筑高度最佳值的數(shù)學(xué)模型;最后,針對(duì)該數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)交叉和變異操作,并增加評(píng)價(jià)操作,求解最佳建筑高度.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提方法能夠自動(dòng)求解擬建建筑的高度最優(yōu)值,并能夠準(zhǔn)確獲得被遮擋窗口的日照累計(jì)時(shí)間.本文方法還可以在建筑申報(bào)以前就計(jì)算出該地塊的建筑最佳高度,從而計(jì)算出該地塊最大能開發(fā)出的建筑面積,為審批人員批準(zhǔn)建筑申報(bào)提供了依據(jù),為建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一種有效幫助.

標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法在求解無約束優(yōu)化問題時(shí)得到了成功的應(yīng)用,但是多數(shù)的工程實(shí)例為約束優(yōu)化問題.目前引入懲罰函數(shù)思想的遺傳算法是解決約束優(yōu)化問題最常用的方法,但是使用此方法時(shí)參數(shù)的設(shè)定較為困難.從避免這個(gè)困難和提高算法本身性能的角度出發(fā),構(gòu)造了一種新的算法.首先對(duì)非可行個(gè)體進(jìn)行修正,把約束優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為無約束優(yōu)化問題;其次,采用了擴(kuò)大搜索空間選擇較優(yōu)個(gè)體的交叉算子,增強(qiáng)了全局搜索能力;最后,在部分較優(yōu)個(gè)體附近采用了局部搜索策略,提高局部搜索能力.通過對(duì)2個(gè)工程優(yōu)化實(shí)例的求解說明了算法的有效性.

近30多年來,國內(nèi)外學(xué)者提出了很多工程結(jié)構(gòu)減震控制新技術(shù)、新體系.其中,以增加結(jié)構(gòu)阻尼比為主的消能減震控制技術(shù)是一種有效、安全、經(jīng)濟(jì)且較為成熟的工程減震技術(shù).文章對(duì)現(xiàn)有正在使用的某大樓進(jìn)行了罕遇地震下的變形驗(yàn)算,在確定了該結(jié)構(gòu)進(jìn)行消能減震加固時(shí)需要的附加有效阻尼比后,采用鉛芯橡膠阻尼器作為消能部件,計(jì)算分析了結(jié)構(gòu)安裝阻尼器前后動(dòng)力特性的變化以及遭遇設(shè)防烈度對(duì)應(yīng)的罕遇地震作用下的反應(yīng).結(jié)果表明,采用鉛芯橡膠阻尼器進(jìn)行抗震加固后,各層層間位移平均下降幅度達(dá)20.4%~27.7%,各層扭轉(zhuǎn)角平均下降幅度達(dá)36.8%~43.6%,取得了良好的減震效果,結(jié)構(gòu)的抗震性能滿足gb50011-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震加固提供了一套切實(shí)可行的方法.

介紹了高層建筑采用粘滯阻尼器減震消能的一種新的安裝形式——利用剪刀型傳動(dòng)放大裝置設(shè)置阻尼器。給出了其工作原理,并通過工程實(shí)例,將這種安裝形式下粘滯阻尼器的減震效果與人字型阻尼器安裝形式及無阻尼器的情況進(jìn)行了計(jì)算比較,以表明這種裝置的優(yōu)越性。

采用粘滯阻尼器對(duì)風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)振動(dòng)進(jìn)行了減振控制設(shè)計(jì)。采用有限元軟件對(duì)該減振結(jié)構(gòu)進(jìn)行脈動(dòng)風(fēng)時(shí)程荷載作用下的時(shí)程分析,計(jì)算表明在設(shè)置非線性粘滯阻尼器后,該建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)振加速度降低,頂層舒適度得到了改善,在風(fēng)壓為0.50kn/m2和0.413kn/m2工況下頂層加速度峰值減小幅度分別為53.90%和82.97%。風(fēng)荷載作用下粘滯阻尼器滯回曲線飽滿,具有顯著的耗能能力。

風(fēng)振控制是高層建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本文對(duì)磁流變阻尼器半主動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),首先對(duì)基于現(xiàn)代控制理論的半主動(dòng)控制算法進(jìn)行了討論,通過模擬分析,比較了分別基于經(jīng)典線性最優(yōu)控制算法和瞬時(shí)最優(yōu)控制算法下控制系統(tǒng)的控制效果;其次對(duì)控制律的選取進(jìn)行了研究,通過算例分析,對(duì)分別采用“開-關(guān)”型控制律和改進(jìn)型控制律時(shí),系統(tǒng)的控制效果進(jìn)行了比較分析。通過選擇合適的控制算法和控制律,使控制系統(tǒng)達(dá)到優(yōu)化。

遺傳算法易搜索到全局最優(yōu)解,但局部尋優(yōu)能力差且易發(fā)生早熟、隨機(jī)漫游現(xiàn)象.基于對(duì)本文所采用的基本遺傳算法的原理和實(shí)施過程介紹的基礎(chǔ)上,針對(duì)其缺陷提出改進(jìn)措施:利用混沌序列的“遍歷性、隨機(jī)性、規(guī)律性”的特點(diǎn)生成初始種群;采用最優(yōu)個(gè)體儲(chǔ)存、最差個(gè)體替換策略.在改進(jìn)遺傳算法的基礎(chǔ)上,又引入自適應(yīng)的交叉、變異概率公式,幅度系數(shù)調(diào)節(jié)交叉率、變異率形成自適應(yīng)遺傳算法.通過十五桿平面桁架的數(shù)值算例,自適應(yīng)遺傳算法的優(yōu)化結(jié)果、優(yōu)化進(jìn)程與基本遺傳算法、改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證自適應(yīng)遺傳算法的優(yōu)越性能.

vol.31no.3 2005206 華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)　　　　　 journalofeastchinauniversityofscienceandtechnology(naturalscienceedition)　　　　　 基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金(60074035);浙江省自然科學(xué)基金 (y104171) 收稿日期:2004205230 作者簡(jiǎn)介:葉慕靜(19792),女,浙江人,碩士生,研究方向?yàn)橄冗M(jìn)生產(chǎn) 系統(tǒng)組織與優(yōu)化。 　　文章編號(hào):100623080(2005)0320371205 slp和遺傳算法結(jié)合在工廠平面布置中的應(yīng)用 葉慕靜3,　周根貴 (浙江工業(yè)大學(xué)經(jīng)貿(mào)學(xué)院,杭州310014) 　　摘要:用經(jīng)典的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)求得綜合相互

基于遺傳算法的燒結(jié)配料優(yōu)化方法 摘要：配料是燒結(jié)的基礎(chǔ)，燒結(jié)配料效果的好壞直接影響到企 業(yè)的生產(chǎn)效益。傳統(tǒng)的燒結(jié)配料試算模型存在配料成分不穩(wěn)定，配 料成本高等諸多弊端，本文介紹了利用遺傳算法進(jìn)行燒結(jié)優(yōu)化配料 的方法，將優(yōu)化方案應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞：燒結(jié)優(yōu)化配料遺傳算法 中圖分類號(hào)：tf04文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1007-9416（2013） 01-0118-02 1前言 配料是燒結(jié)的基礎(chǔ)，燒結(jié)配料效果的好壞直接影響到燒結(jié)礦的 化學(xué)成分及穩(wěn)定性，并影響到原料的使用成本。傳統(tǒng)的試算模型存 在配料成分不穩(wěn)定，配料成本高，配料能力不足，資源利用不合理 等諸多弊端。而傳統(tǒng)的求解最優(yōu)化方法又大多要求搜索空間具有連 續(xù)可導(dǎo)性，且通常只能給出局部最優(yōu)解，不易獲得全面最優(yōu)解。 近幾年來發(fā)展起來的遺傳算法則較好地解決了這些問題，遺傳 算法（geneticalgori

本文分別采用二進(jìn)制的對(duì)稱分組和自由分組兩種編碼方法,基于改進(jìn)的遺傳算法(mga)和有限元分析軟件sap2000api接口開發(fā)了一種面向偏心結(jié)構(gòu)中阻尼器快速優(yōu)化布置的平臺(tái),推導(dǎo)了擬合中國規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜生成人工地震動(dòng)記錄的方法,提出了兩種為抑制偏心結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)函數(shù)。首先,與窮舉法結(jié)果比較,通過逐步積分法,驗(yàn)證了該優(yōu)化平臺(tái)對(duì)于l型偏心結(jié)構(gòu)中,給定數(shù)目軟鋼阻尼器位置優(yōu)化結(jié)果的可靠性和高效性;然后,引入兩個(gè)性能評(píng)價(jià)指標(biāo),通過數(shù)值分析,研究了影響偏心結(jié)構(gòu)中阻尼器位置優(yōu)化的不同因素。結(jié)果表明:評(píng)價(jià)函數(shù)的設(shè)計(jì)和編碼方法對(duì)阻尼器優(yōu)化影響較大,場(chǎng)地地震動(dòng)輸入會(huì)影響阻尼器的位置優(yōu)化與編碼方法的選擇相關(guān),同一編碼,影響不大;力學(xué)參數(shù)的改變不影響阻尼器的位置分布,但軟鋼阻尼器初始剛度的提高會(huì)降低中上部樓層的減震效果。本文研究方法可為同類結(jié)構(gòu)中阻尼器快速優(yōu)化布置提供借鑒。

介紹了免疫遺傳算法的原理、模型和算法實(shí)現(xiàn)過程,并采用該算法對(duì)防汛打樁機(jī)激振器數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算,優(yōu)化計(jì)算結(jié)果表明,基于免疫遺傳算法的優(yōu)化設(shè)計(jì)切實(shí)可行,為復(fù)雜的水利機(jī)械設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了新的思路和方法。

本文研究了高層建筑利用調(diào)諧波阻尼器(tld)減小地震反應(yīng)的方法,建立了具有不同tld設(shè)置方式的高層建筑體系的力學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)方程,首次提出了利用tld減小高層建筑多個(gè)振型的方法,最后通過數(shù)值算例,驗(yàn)證了本文方法的有效性。

基于遺傳算法的rc結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)——結(jié)合我國現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)承受多工況荷載下的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)離散變量的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題，提出了基于遺傳算法的優(yōu)化算法。通過建立配筋模板數(shù)據(jù)庫，將梁柱的計(jì)算配筋面積轉(zhuǎn)換成最優(yōu)的且滿足規(guī)范和施工要求的實(shí)際配筋形式。...

以vav中央空調(diào)能耗仿真模型為基礎(chǔ),根據(jù)vav中央空調(diào)節(jié)能優(yōu)化問題的特點(diǎn),分析了利用遺傳算法解決該問題的可行性。詳細(xì)介紹了利用遺傳算法尋找vav中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中各個(gè)可控變量的最佳設(shè)定值的優(yōu)化過程,并對(duì)遺傳算法的運(yùn)行效果進(jìn)行了分析。建立了基于遺傳算法的vav中央空調(diào)控制仿真系統(tǒng),對(duì)該方法在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。