[发明专利]一种以舒适度为约束条件的粘滞阻尼器优化设计方法

摘要

本发明涉及一种以舒适度为约束条件的粘滞阻尼器优化设计方法，该方法分为位置与数量的优化与阻尼系数的优化两个阶段。两个阶段交替进行，并可以相互转化。与现有技术相比，本发明能够求得满足超高层建筑舒适度约束条件的粘滞阻尼器的最优布置位置、最少布置数量与最小阻尼系数，对于指导工程实践具有重要意义。

主权项

一种以舒适度为约束条件的粘滞阻尼器优化设计方法，用于优化粘滞阻尼器的位置、数量及阻尼系数，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定粘滞阻尼器的可布位置及最大布置数量Nmax并分组；(2)确定粘滞阻尼器的布置方式及相应的几何参数；(3)设i为迭代次数，并令i＝1，计算当粘滞阻尼器数量N(i)＝0时，10年一遇风下结构的峰值加速度a(i)；(4)令i＝2，计算当粘滞阻尼器数量N(i)＝Nmax时，10年一遇风下结构的峰值加速度a(i)、中震下粘滞阻尼器的最大出力F(i)和50年一遇风下粘滞阻尼器的最大功率P(i)，并设定初始阻尼系数C(i)＝C0，C0为阻尼系数的初始值，是一常数；(5)令i＝3，调整阻尼系数，然后计算粘滞阻尼器数量N(i)＝Nmax时10年一遇风下结构的峰值加速度a(i)、中震下最大出力F(i)和50年一遇风下粘滞阻尼器的最大功率P(i)，如果a(i)≤[a]，则转步骤6，否则，优化结束，其中[a]为10年一遇风下结构的峰值加速度的限值；(6)令循环变量k＝1，不满足舒适度约束条件的粘滞阻尼器数量下限值A(k)＝0，满足舒适度约束条件的粘滞阻尼器数量上限值B(k)＝N(i)，迭代次数指标m＝1，约束状态参数flag＝0，估算满足舒适度条件所需的粘滞阻尼器数量λ(k)；(7)对粘滞阻尼器排序并筛选粘滞阻尼器，如果实际筛选出的粘滞阻尼器的数量n＝N(i)，则令flag＝0，转步骤(8)，否则保持阻尼系数不变，并转步骤(9)；(8)采用线性插值法分别计算满足舒适度、最大功率、最大出力约束条件的阻尼系数，并确定其中的最小值Cmin；(9)判断是否满足优化结束条件，如果是，则优化结束，否则，转步骤(10)；(10)令i＝i+1，k＝k+1，将步骤(7)中筛选的粘滞阻尼器布置在建筑结构上，并计算10年一遇风下的结构的峰值加速度a(i)、中震下粘滞阻尼器的最大出力F(i)及50年一遇风下粘滞阻尼器的最大功率P(i)；(11)估算满足舒适度要求的阻尼器数量并转步骤(7)。