[发明专利]独塔自锚式悬索桥减震控制的阻尼器最优布置方法

摘要

一种独塔自锚式悬索桥减震控制的阻尼器最优布置方法，在对独塔自锚式悬索桥减震控制分析中，利用设置阻尼器的方法来控制结构的地震内力和位移响应，同时，在保证阻尼器减震效率的前提下，运用罚函数思想和一阶优化算法来确定阻尼器的最优布置方案，并为此建立了一种地震响应控制效果评估函数。由于我国现行公路桥梁抗震设计规范对独塔自锚式悬索桥的抗震设计尚无具体规定，故对其进行减震具有重要意义。本发明基于优化算法解决了减震控制中的阻尼器数量和安装位置等关键问题，为自锚式悬索桥减震控制的阻尼器最优布置提供了理论依据，可用于此类桥型的抗震设计和减震控制。

主权项

1、一种独塔自锚式悬索桥减震控制的阻尼器最优布置方法，其特征在于该方法包括以下步骤：第一步：按照结构设计图纸，采用可编程参数化设计语言建立独塔自锚式悬索桥的空间有限元计算模型；第二步：输入地震波进行大桥的空间非线性地震反应时程分析，采用纽马克β法进行积分求解，并根据分析结果与结构响应容许值的对比来判断是否需要进行减震控制，若响应值大于容许值，则进行减震控制，否则无需减震；第三步：根据分析结果选择减震阻尼器的类型，同时将反映阻尼器特性的阻尼系数、非线性指数及其安装位置共同确定为待修正参数，此即为优化过程中的设计变量；第四步：开始进入优化过程，并根据阻尼器的阻尼系数不能大于其容许值，且阻尼器安装位置不能大于结构尺寸两大原则来确定设计变量的上下限约束；第五步：构造地震响应控制效果评估函数，并将其作为优化分析的目标函数；第六步：从第二步所得时程分析结果中提取用作状态变量和目标函数J的塔底弯矩M1、梁端位移D1、M下横梁弯矩2、塔顶位移D2、阻尼器受力F3和阻尼器位移D3六个参数，均取时程反应绝对值的最大值进行分析；第七步：设定状态变量及其上下限，设定优化循环控制方式，并采用一阶优化方法进行优化计算；第八步：采用零阶优化方法对第七步优化结果进行验证。