抗震结构中考虑离散变量的多目标优化设计

以结构应变能最大和结构造价最低为目标函数，引入离散变量，进行了多目标优化设计，从中找出结构应变能最大、结构造价最低的最优截面。结果表明，所提出的理论和方法是合理的。     

抗震耗能机构的优化算法及其应用

本文建立了用于结构弹塑性时程分析的耗能机构参数优化方法，通过约束条件限制结构体系在整个地震时程中的最大层间位移角和层间侧移延性比，用多层复形法对摩擦耗能机构参数进行优化。本文方法可靠、实用，用于耗能机构的抗震结构参数设计非常有效。     

考虑模糊可靠度的抗震结构优化设计

在结构优化的目标函数中，不仅应考虑结构造价，而且应考虑结构服役期的损失期望。为此，我们定义了抗震结构模糊可靠度的概念。利用抗震设计原则和地震危险性分析给出了一个计算模糊可靠度的方法。然后提出了三步优化法；第一步，寻求一系列对应于不同设防烈度的最小造价设计；第二步，同时考虑造价和地震引起的损失期望，寻求最优设防烈度；第三步，寻找相应于此最优烈度的最小造价设计。     

钢筋混凝土框架结构基于性能和可靠度的抗震优化设计

基于可靠度理论的概率极限状态设计法是结构设计的基本法则之一,而新一代"基于性能的地震工程"要求在性能化设计中尚应考虑随机因素的影响。为获得满足预设性能水准和可靠度指标的最优方案,以钢筋混凝土框架结构为例,根据其在不同性能水准下的位移需求,采用非线性随机有限元方法求解结构的抗震可靠度,并将可靠度指标作为约束条件,以总造价为优化目标,提出了一种基于性能和可靠度的抗震优化设计方法。其中,可靠度计算以OpenSees为平台,并采用基于梯度分析的FORM有限元法。优化分析以MATLAB为平台,通过程序调用,实现了与可靠度分析之间的数据通讯。算例分析表明,模拟退火算法在本问题中较遗传算法具有更高全局搜索能力和计算精度。研究成果可为新一代基于性能和可靠度的优化设计提供参考。     

随机阻尼对结构抗风抗震动力响应的影响

本文讨论了结构系统阻尼的随机性,运用运动微分方程和二阶摄动地具有随机阻尼的结构系统在地震荷载作用下的动力响应进行了计算,给出随机阻尼对结构响应的影响。结果表明,随机阻尼对结构的位移、速度和加速度的物确存在,特别是阻尼的变异系数较大对结构的动力响应影响更为明显,应引起结构设计者的足够重视。     

基于微粒群算法的供水管网抗震优化设计

以管网年费用折算值为优化目标、管网拓扑结构与管径为优化参数、管网节点最低可靠度为约束条件,建立了供水管网抗震优化设计模型。利用微粒群算法对这一模型进行了求解,该算法以管网作为微粒个体,通过不断地更新微粒的位置来搜索最优的管网结构,直到最后给出优化的管网结构。利用上述方法对一典型供水管网进行了抗震优化设计分析,给出了3种不同节点最低可靠度约束条件下的优化改造方案。     

基于建筑性能的非结构构件抗震设计研究

针对非结构构件在地震中破坏的现象、震害情况,分析破坏原因,给出了非结构构件的抗震设防目标。基于建筑物性能的基本思想,给出了非结构构件的性能设计要求;讨论了非结构构件和附属设备的抗震设计计算原则。对建筑的非结构构件提出了相应的抗震设防技术措施,以提高其抗震能力。     

基于模拟退火算法的供水管网抗震优化设计

本文以管网造价为优化目标,管网拓扑结构为优化参数,管网节点最低可靠度为约束条件,建立了供水管网抗震拓扑优化模型。在供水管网功能可靠性分析方法的基础上,结合单元概率重要度分析方法,利用模拟退火算法提出了供水管网的抗震拓扑优化方法,并对一典型供水管网进行了拓扑优化分析。分析表明,对于管网抗震拓扑优化这样一个组合优化问题,模拟退火算法提供了一类很好的途径,以此为基础进行供水管网抗震可靠性优化设计具有很好的效果。     

基于遗传算法的抗震结构智能优化设计

本文给出了基于损伤性能的抗震结构最小造价设计数学模型,并分析了其特点和难点,然后把优化的数学模型转化为人工进化模型,用遗传算法实现了抗震结构的智能优化设计。研究结果表明,遗传算法是实现结构智能设计的有效途径,具有广阔的应用前景。     

一种直接基于位移的结构抗震设计方法

利用我国现行抗震规范,直接根据结构的底层层间目标位移反向求取结构的底层层间屈服剪力;给出了该屈服剪力与结构基底剪力之比的数学表达式,初步分析了影响该比值的主要因素及其影响规律。在此基础上,提出了一种新的直接基于位移的结构抗震设计方法。最后,通过算例分析初步考察了该方法的可行性。     

强震作用下框架结构的优化设计

针对第三水准"大震不倒"的抗震设防目标,提出一种在强震作用下框架结构的优化设计方法.依据"用相同的投资获最好的设计"的设计理念,以在强烈地震波的作用下框架结构最大的层间相对位移最小化作为优化目标,建立了同时满足体积约束的优化数学模型.采用动力有限元分析模型和高效的显式动力分析方法进行结构分析,获得最大的层问相对位移;采用改进的复形法求解优化数学模型;在显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA的基础上进行二次开发,实现了一个三维框架结构的抗震优化设计.数值结果表明该设计方法不一定获得抗震结构的最优设计,但能获得一系列抗震性能良好的设计,具有现实的工程意义.     

基于IDA方法的框架结构震害风险评估

为了评估不同抗震设防烈度区建筑结构震害风险,即场地地震危险性与结构地震易损性的卷积,本文以典型框架结构为例,对其震害风险进行研究。依据抗震设计规范,分别按照6度、7度和8度设计3个3跨10层框架结构模型,采用动力增量分析方法（Incremental Dynamic Analysis,IDA）对其进行地震易损性分析。同时,基于我国地震烈度概率分布特点,应用MATLAB软件生成符合极值Ⅲ型分布的地震烈度,并将其转化为地震加速度峰值,联合地震易损性结果评估模型震害风险。通过划分震害风险等级,为建筑结构抗震防灾对策的制定提供借鉴。     

基于ArcGIS Engine的地震烈度图动态快速制图系统设计与实现

地震烈度图是政府部门宏观掌握灾区情势的重要情报,可以为地震应急救援、震后损失评估、恢复重建等工作提供科学依据.针对现有地震烈度图图件制作不规范、图面整饰因人而异、制图效率低、缺少全时程动态修正及自动出图等问题,本文从地震烈度图基本特点出发,明确地震烈度专题图制作及产出需求,根据标准规范要求研制地震烈度图模板,利用Arc...     

从抗震设防类别探讨室内地震应急避难场所的选择

区分建筑物的抗震设防类别是进行抗震设计的前提和依据。本文针对当前我国室内地震应急避难场所认定面临的现有建筑的抗震安全性问题,根据不同版本的《建筑工程抗震设防分类标准》和《建筑抗震设计规范》,对现有体育、会展、教育建筑等设计、施工时依据的抗震设防类别、标准、规范进行分析研究,以为室内地震应急避难场所的选择提供参考,从而推动室内地震应急避难场所的认定工作。     

基于GIS平台的地震小区划成果数字化系统设计与实现

通过对地震小区划基础数据的梳理，基于GIS平台完成了地震小区划成果数字化系统的设计与实现。该系统主要包括资料查询和成果应用两大模块，可实现基础资料及成果数据的查询与展示，还可对现有数据进行数字化分析，产生新的成果数据。该系统改变了传统地震小区划工作成果的展示方式，丰富了数据资料，提升了服务社会的能力。     

桁架式跨河管架的优化设计及地震可靠性评价

在管道穿跨越工程中,桁架式跨河管架是一种常见形式.本文在结构优化设计中分别对矩形桁架结构和倒三角形桁架结构两种方案进行优化,并对优化结果进行了比较分析,确定了结构最优方案.通过模拟结构在地震作用下的响应对结构的抗震性能进行了分析,并通过可靠性分析评价了结构的抗震可靠度.结果表明:适当增加结构高度和减小结构宽度对结构有利;结构的总重量随杆件截面尺寸的减小而迅速降低,10次优化循环后即从54 t降至24 t左右;三角形桁架比矩形桁架结构简单,重量减轻36％;可靠性分析表明结构的可靠度为99％.     

关于抗震设计规范与地震动区划图的有关探讨

本文总结了国内外桥梁抗震设计规范和建筑结构抗震设计规范的设计思想和设计方法,介绍了我国和美国地震动参数区划图的发展和现状,对比分析了抗震规范使用地震区划图的情况。针对我国抗震设计规范和地震动参数区划图的现状,提出了两条建议：（1）地震动参数区划图编制部门应直接提供多水准的地震动参数区划图;（2）抗震设计规范应彻底抛弃设防烈度概念,以地震重现期取代原地震危险程度标示方法。     

基于改进遗传算法优化BP神经网络的单体建筑物震害评估方法

结合机器学习算法最新研究进展,提出一种基于改进遗传算法优化BP神经网络的单体建筑物震害评估方法。以四川地区为例,通过改进遗传算法优化BP神经网络建立评估模型,输出评估区域内不同结构类型单体建筑物在各震害影响因素综合作用下的破坏等级,并通过实际算例分析对模型的有效性进行验证。结果表明,该方法可快速、准确地评估单体建筑物震害情况。     

基于韧性设计的一种地下框架结构抗震新体系研究

具有功能可快速恢复的抗震结构体系是结构抗震韧性设计的目标,结合浅埋地下框架结构地震破坏和失效模式的震害事例调查与分析以及抗震韧性结构设计的思想,本文提出一种可控制失效模式并具备自复位能力的浅埋地下框架结构抗震新体系。采用数值分析方法研究了传统地下框架结构体系与本文提出的新体系间的抗震能力差异以及新体系的自复位效果。结果表明:与传统的地下框架结构体系相比,新型地下框架结构体系的抗震能力显著提升,并具备良好的自复位能力,实现了结构抗震韧性设计的目标;新体系的自复位效果随轴压比的增加逐渐变差。结合算例,给出了浅埋地下框架结构自复位最大变形能力与轴压比的经验关系。     

北京市防震减灾中心结构地震反应观测及振动特性识别

以北京市防震减灾中心结构为例,进行了结构的地震反应观测及振动特性识别研究。基于半功率带宽法对结构脉动测试数据进行了分析,计算出了结构自振周期和振型以及相应的阻尼比。各振型都具有较大幅值的楼层分别位于3、6和8层,据此设计并建成了结构地震反应观测台阵。分析台阵地震记录识别出了结构的自振特性,同时功率谱曲线显示,井下数据存在高频特性,初步判定其来自钢套管振动。开展结构的数值模拟分析,利用观测楼层上地震记录的卓越频率不断修正结构数值模型,直至结构反应与地震记录的频率值相符,且与脉动测试数据基本一致,相对位移对比分析发现,在该模型基础上相对位移反应与相对位移记录基本吻合。结构地震反应观测和数值模拟分析较好地实现了结构地震反应观测台阵的观测目的。