基于敏度分析的框架抗震优化.pdf

振动与冲击 第31卷第17期 JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK V01．31No．172012 基于敏度分析的框架抗震优化 刘齐茂1’2，燕柳斌2 (1．广西工学院土木建筑系，广西柳州545006；2．广西大学土木建筑学院，南宁530004) 摘 要：针对目前结构抗震优化设计方法存在优化效率低下的问题，提出一种高效的框架抗震优化设计方法。在 有限元法和Newmark法基础上导出一种高效的层间相对位移对设计变量一阶和二阶导数的算法，建立显含时间参数，以 结构质量最小化为目标，同时满足层问相对位移和设计变量约束的优化数学模型，通过积分型内点罚函数将显含时间参 数的不等式约束优化问题转变为一系列不含时间参数的无约束优化问题，利用层间相对位移对设计变量一阶和二阶导数 的信息计算罚函数的梯度和海森矩阵，然后利用梯度和海森矩阵构造求解优化设计问题高效有效的优化算法。算例表明 该抗震优化方法能获得结构的最优设计，具有简单、下降速度快、不需要进行一维有哪些信誉好的足球投注网站等特点。是一种有效和高效的框架 抗震二阶优化方法。 关键词：结构优化设计；抗震优化设计；框架；梯度；海森矩阵；二阶优化方法；层间位移；敏度分析 中图分类号：TU311 文献标识码：A Aseismic ofaframebasedon optimaldesign sensitivityanalysis HU Liu—bin2 Qi—ma01，-．YAN ofCivil of Liuzhou 545006，China； (1．DepartmentEngineering，GuangxiUniversityTechnology，Guangxi ofCivilandArchitecture 2．College Engineering，GuangxiUniversity，Nanning530004，China) atthelower ofthecurrentaseismic methodsof efficienta Abstract： structures，an Aiming efficiency optimaldesign seismic methodforaframewas here．Anefficient forthefirstand optimal secondderivativesof design developed algorithm driftwith to variableswasderivedbasedonthefiniteelementmethodandNewmarkmethod．An interstorey respectdesign mathematicalmodelwith time wasestablishedtorealizetheminimum ofthe optimal explicitparameters weightdesign andtosatisflconstraintsof driftand frame