基于遗传算法与能量方程的粘弹性隔震装置参数优化分析

郭一峰，徐赵东，涂 青

（1.东南大学 混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，南京 210096；2.苏州工业园区设计研究院股份有限公司，江苏 苏州 215021；3.中南市政工程中南设计研究院，武汉 430010）

结构的振动控制主要包括主动控制和被动控制。主动控制为有源控制，能够根据最优控制理论达到全状态最优反馈增益要求的控制力，但是该方法在实际应用中其经济性和适用性并不能够很好满足。被动控制为无源控制，经济性和适用性能够很好的满足实际需要，但是其设计还存在着很多的问题。粘弹性阻尼器（VED）是一种典型的被动控制装置，它具有经济实用、性能可靠、安装方便等特点，具有广阔的应用前景，因此非常有必要对VED的参数设计方法进行深入的研究。在VED的设计中，由于被动控制的反馈存在种种的约束，无法直接应用最优控制理论，而只能通过其它的一些方法进行参数设计［1-3］：如基于时程分析法、随机振动理论和现代控制极点配置理论等等进行参数设计；采用的优化算法有复形法、Fmincon函数法和遗传算法等等。但是，上述的方法都是对简单的结构模型（层间模型）或者将复杂的结构模型等效成简单的模型进行参数优化。对于复杂结构模型这种等效的优化结果是否具有实际效果还待进一步研究。此外，上述优化方法所采用的目标函数对于地震波比较敏感，不同的地震波，其参数优化的结果也是不一样的。本文将基于遗传算法和能量方程，采用结构全模型进行参数优化，以解决上述方法在模型处理较简单和对地震波敏感两个方面的缺点。……