(土木工程学报)混合控制结构的多维动力分析与优化设计

1、土木工程学报Vo.ttO No8第4卷第8期2OO7年8月Aug. 2O7CHI/NCIVIEINGINEERJINfiRNAL混合控制结构的多维动力分析与优化设计张延年李宏男1(1大连理工大学，辽宁大连 116 O 22沈阳建筑大学，辽宁沈阳110)168摘要：为了改善滑移隔震结构的减震效果，并研究双向耦合地震作用对减震效果的影响。提岀3种磁流变阻尼器(MRp与滑移隔震混合方案，建立双向耦合地震作用下MRD与滑移隔震混合控制结构的动力分析模型，对6层MRD与滑移隔震混合控制结构进行地震反应分析。结果表明3种混合方案在不同工况荷载作用下的相对加速度峰值、相对速度峰值、相对位移峰值和层间剪力峰值

2、分别比滑移隔震结构有不同程度的降低。当考虑竖向地震 作用的存在时，随着竖向地震作用的增大，结构的地震反应有小幅度的增加，但各混合方案在各种工况下的各项 地震反应均得到较好的控制，而混合方案3的控制效果更加明显。建立MR西滑移隔震混合控制结构优化设计模型，采用IHG程序对混合方案 3进行优化设计。结果表明，MR西滑移隔震混合控制结构的各项地震反应均得到更好的控制。关键词：混合控制；滑移隔震结构；MRB耦合地震作用；结构优化；改进遗传算法；混合遗传算法中图分类号：TU311.3 文献标识码：A 文章编号：1OOO l(3O)O8 OOO8 O8Struc thuyrbariiodntw OtMHR

3、D andslidbi ansgeisioilddDiiKiireiiiolinqiUakes12 1Zha Ygnnialn Hongnan(l.DaUnineo TieChnoDalialnSO C4,i 2a;ShenJyiaannU hUve Shietn0alnOgl Ch,i) naAbstr a cot rdeaimprdiVieffoCsthocksorptfsil oindbi an sge i s otlr au tc eadn d estudh e influoe tn Ceoupacdofarthcj ubaokthhorizaDnVeltdCaelcctnVciibs

4、atD inotsnrtorluctu thr teepoe fhyb isc he iwd mhignetorhdomp g(M(RD)a n dlidb ians gs isao flpar to ipoT h ed. the o rty yb rs itdfucwtiutHLD an Sliclbiansgeisu)nlatli©dupa<ct ioofm arthqu abkoetsh horizande r td cadct s o n dAedcy.nanamcal mode： bhryb rskdructtfoarmulaantdehde kinemditf c

5、e reeqnuta itdielovnel Sp ei d .mi cpoamsael y fai6sst h y(bys it drucwt iuMDR. D and slidbiansge is iod a t ao0ua1C.omparbSbnesuol dy nana incal ynilsctahtaeta ri sou is smi responseiehrhyb rs icdheiwd stMRD an dlidbi an sgeis uonl davt ai o inlo oua dc cn n di tiaoie s bet tent trhoalnlidii snog l

6、 a t ed c am ddistt e hihrydbrsicdhemathleesAtn optimaLdtfor hyb st dru cvti utffifeD andlidb ians gsis ioel a t ai bolit io fh te idm h z o ntorno h v ari eoau rs thqua respocnftybsitctucAtiiMlRDandli cbansg isolation.Keywofhdysb: cio± t so) biansgi s o )u;tmdg©etorhda)mp)gpicp)lfeitrt(gf

7、ea：rth;qua strucotputr iami; ziamtpifoogveendeatl igco r ih ty bmg e die atH corithmE maZ):nt ilg5e3rom土木工程学报Vo.ttO No8第4卷第8期2OO7年8月土木工程学报Vo.ttO No8第4卷第8期2OO7年8月近年来，我国在工程结构的隔震、减振与振动控定、性价比远大于橡胶隔震、几乎不会出现共振现象土木工程学报Vo.ttO No8第4卷第8期2OO7年8月土木工程学报Vo.ttO No8第4卷第8期2OO7年8月制方面的研究十分活跃，工程应用日益增多°,其中等优点23,是一种

8、经济实用的隔震体系笃 特别适用土木工程学报Vo.ttO No8第4卷第8期2OO7年8月土木工程学报Vo.ttO No8第4卷第8期2OO7年8月滑移隔震结构技术具有简单易行、造价低廉、性能稳于多层砌体结构，因而在我国有广阔的发展前景。然土木工程学报Vo.ttO No8第4卷第8期2OO7年8月土木工程学报Vo.ttO No8第4卷第8期2OO7年8月而，它作为被动控制装置存在着无法避免的缺陷土木工程学报Vo.ttO No8第4卷第8期2OO7年8月基金项目：国家自然科学基金(5O5O8O O!设部研究开发项目(O612、辽宁省教育厅高等学校科研项目(2OO5)343和博士后科学基金(2OO6

9、O4OO971作者简介：张延年，博士，副教授，硕士生导师收稿日期：當2OO6 O9 2 6吐如磁流变阻尼器 (Magnetorh(e®mp简称cMRlD 是一种新型的半主动控制装置，除性能安全可靠，制 造成本较低外 7,还具有体积小、功耗少、耐久性 好、机构简单、可靠性强、适用面大、响应速度快、第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计9?n牛 m( (Hd X=1m i1n动态范围广、频率响应高、阻尼力大且连续可调等特 点，特别是它能根据系统的振动特性产生最佳阻尼 力，因而具有广阔的应用前景因此提出 3种MRD与滑移隔震混合控制方案，建立双向耦合地震 作用下MRD与

10、滑移隔震混合控制结构的动力分析模 型。混合控制结构体系的减震效果在很大程度上依赖 于控制方法的选取，而确定合理的系统参数和控制装 置布局是保证各控制方法扬长避短的前提，也是混合 控制结构体系研究的关键和难点所在"，而目前国内这方面的研究较为薄弱，因此需要进一步研究。2滑动与啮合状态判别准则在地震作用下，滑移隔震结构总是处于滑动状态 与啮合状态不断交替之中，其状态转换的判别准则 是：当满足式(1时，结构处于滑动状态；当满足式(2 时，结构处于啮合状态。mb (吐!为nmb (bH! X H mi (X Xi = 1V 3m i 且"=0(2i = 1第4卷第8期张延年等？混合

11、控制结构的多维动力分析与优化设计#?第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计#?1动力分析模型的建立3竖向运动微分方程的建立第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计#?假定同一层各构件的上下移动量基本相同，采用 层间剪切型分析模型，墙体的质量各集中于各层，整 个结构建立在刚性地基上，不考虑基础的提离，不考 虑土与结构的相互作用。以n层MRD与滑移隔震混合控制结构为例，MRD恢复力模型采用平行板模型 隔震层U型带片限位阻尼器采用双线性恢复力模型匕建立动力分析模型如图1所示。mb为隔震层质量，mi_m分别为上部结构各层质量；岌，和kx.分别为隔震层总的竖向和水平

12、刚度，k,Tk,、n kxk，分别为上部结构各层竖向和水平刚度；Cz、Cx,分别为隔震层竖向和水平阻尼，cSe.'n Q,Tc,分别为上部结构各层竖向和水平阻尼；Cmc,、Cmv,分别为隔震层 MRE提供的库仑阻尼和粘滞阻尼，Cmc,Tmc, n(mv,Tmv,分别为上部结构各层 MRE提供的库仑阻尼和粘滞阻尼； 为隔震层摩擦系数；也(、Z (分别为水平和竖向加速度时程。由于在水平与竖向地震同时输入时，结构竖向运 动是独立的卩，。从MRD与滑移隔震混合控制结构中 取有代表性的质量层，作用于它上面的平衡力系如图 2所示，位移以静力平衡位置作为基准。由于相对于 动力体系的静力平衡位置的运动

13、方程不受重力影响， 所以图中未标出重力。MRD与滑移隔震混合控制结构各层的竖向力平衡方程为：首层mi (1H-! Z H,Zic，22nZi) 七,Zkz,(2Zz)=0 (3 标准层m1Z C ZZ)z,i! ( ,kj(rzzjiiz,ij(z-z) =0(4第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计#?第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计10?图1动力分析模型Fi .Modeolflynamainilysis1 虬孔 JJ!(a首层受力图(b标准层受力图(C顶层受力图图2混合控制结构竖向受力图第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计

14、#?Fi 2. Vert ifcarCrfisybrciodntsrtorlucture? 1気土木工程学报2 0附EAhi(i-zz 4) ffi-ig(9顶层m n !(11才!力七,Cn(nZZn 4)七,kiG&Zi 4)0(将各层的平衡方程整理成矩阵形式，则MRD与滑移隔震混合控制结构竖向运动微分方程为：M !G'涪辰 Z丰 F!gz(6式中 Z、"z!z为MRD与滑移隔震混合控制结构各层竖向相对位移、速度和加速度列向量；M、Kz Cz为MRD与滑移隔震混合控制结构质量、竖向在水平与竖向地震同时输入时，水平运动与竖向运动因结构的几何非线性而耦联，第1层柱受力

15、如图3所示，则该柱柱端剪力表达式为：Ft= k,=接，(庁为4 -R1 (14X1 4($hihi式中h为第i层层高；(为第i层层间位移；pi为结构 第1层含竖向地震影响的轴向力，其表达式为：? #気土木工程学报2 0附刚度和阻尼矩阵；！Z为竖向地震加速度输入；F为地面地震加速度转换矩阵：F= 血4 4,，ffi-n 4, ffl-n)T(74水平运动微分方程的建立当MRD与滑移隔震混合控制结构所受惯性力小 于最大静摩擦力时，体系处于啮合状态，其各层水平 受力如图4所示。根据平衡条件，结构在啮合状态下 各层的水平力平衡方程为首层? #気土木工程学报2 0附miX+ X>+ x>)&

16、#39;2 i(x,x2+ X >+ k,) 2 ikx, x? 2気土木工程学报2 0附4.冰平啮合状态运动方程&= m, -cm, -rmi!(1)0标准层mi!xlCx,h, )- x ,i+M+hk, Xi -+ Xk k,i+xkx, -x +4P( Xi+ pl +-xhihih + i图3柱受力图Fig.Fordeag roafmolumnpi + iXiH= m,i 4C, m i hi + i顶层(1)1'叫J轧匚叫 丄_ 4 « 心Z 巧丿斗-丄J J(C顶层受力图图4啮合状态水平向受力图Fi g . HorizofnotraC le agr

17、i njmog gtatemnXnCX,Xn4+ C,Xkx , X+ k, X_ p X4 + P X=C, nminXg hhn(1)2 将各层的平衡方程整理成矩阵形式，则MRD与滑移隔震混合控制结构水平啮合状态运动微分方程为M U+CXfM X+K x=C+F!gx(1)3式中X、'x卅分别为MRD与滑移隔震混合控制结 构各层水平相对位移、速度和加速度列向量，CX、KX分别为MRD与滑移隔震混合控制结构的质量、水平阻 尼和水平刚度矩阵；Kp为考虑竖向地震力影响的几何 刚度矩阵；！X为地震水平加速度输入；Cm为MRD的总阻尼向量。如果 MRD与滑移隔震混合控制结构每 一层都安装MR

18、D问题将容易解决，但是某些情况 下是在滑移隔震结构上选择安装MRD并不是在每一层间都安装 MRD假设安装 r个 MRD则需要引 入一个nXf控制装置位置矩阵E,这时的G为r维MRC的总阻尼向量，则运动方程为M!XC'+ X+K) x= Em+F! g x(1)4如果在每一层均设置 MRD那么就很容易得到 阻尼系数矩阵，若不是在每一层间都设置MRD则得到阻尼系数矩阵就比较复杂。将MRD所产生的总阻尼力向量Cm分解：如第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计17!Crn=C+U(1)5式中Cv和U分别为MRD的粘滞阻尼力和库仑阻尼 力向量。一般情况下，MRD都采用同一型号

19、，因此，粘滞阻尼系数均为 cv,则Cv= vV(1)6其中，V为各自MRD活塞与缸体间的相对速度向 量，它与各楼层的运动速度向量b的关系为：V = #!x(1)7贝U C为：Cv= cET X(1)8则运动方程为：M "卅(Cx+ EE) !#X (sK> x 护 EU+”日x (1)9 4冰平滑动状态运动方程当MRD与滑移隔震混合控制结构所受惯性力大 于最大静摩擦力时，隔震层与基础之间发生相对滑 动，隔震层受到的摩擦力达到最大值，并随滑动方向 改变而改变，体系由 n个自由度变为 n+个自由度。Q隔震层受力图小吟塑召E活4斗*r j 9 mT t*图5”豊竿空佔一叫)匚J(b

20、首层受力图滑动状态水平向受力图Fi g . Horizofnotrar lte oir iyl isdteateMRD与滑移隔震混合控制结构隔震层、首层水 平受力如图5所示，其他层与啮合状态相同。图中 F表示隔震层在滑动中所受到的库仑摩擦力，其方 向与运动方向相反。考虑竖向振动，该结构在滑动状 态下各层的水平力平衡方程为：Fb=-s根据平衡条件，结构各层的平衡方程为： 隔震层mbx+ xc c) c,x+ (kk,)1bk,x+d x卡-xi+ F+ b= c c，+mb'x(2)1h hm1'xic, !xt+ XC c)b xc,Xkx, x+ X> k,21-kh,

21、 x Pi x+ 申 +卩)1P' x= c, cm, m1x(2)2h h hh2因此MRD与滑移隔震混合控制结构写成矩阵形 式的水平运动微分方程为：M 拎(掩 EE) !用x (xKIp) x= EU+!哥x (2)3 这时x、！x "x F由n维变为n+维；M、Cx Kx Kp由nXn维变为(n£ IX (n£维。5改进混合遗传算法遗传算法 (geneatligco)i简称h i&A 是美国 JHHoll教授于2世纪7年代提出的一种非确定 性优化算法。由于解决不同非线性问题的鲁棒性、全 局最优性及不依赖于问题模型的特性、可并行性的高 效率、不

22、需要梯度信息及函数的连续性、对目标函数 及约束条件也没有苛刻要求。这种算法正引起人们研 究及应用的热潮。但在迭代过程中常出现未成熟收 敛、振荡、随机性太大、迭代过程缓慢等缺点5。5.1标准遗传算法标准遗传算法(stan(|健n Aatl igco)i简称hmSG)A在整个种群空间内随机搜索，按照一定的评价 策略得到每个个体的评价，并且通过选择算子、交叉 算子、变异算子的作用使种群不断进化，从而使问题 的结果被不断优化直至达到最优167。5.2遗传算法的改进包含转基因算子18的改进遗传算法计算步骤：(1初始化群体，种群个体数为M; (2由适应值函数计算每个个体适应值；(3实施选择操作；(4以交叉

23、概率 R实施操作；(5以变异概率 巳实施操作； (6以概率 R实施转基因操作；(7满足程序终止条件，结束搜索。5.3遗传算法与斐波那契算法的混合sgAT局部搜索能力差、迭代过程缓慢的缺点 无法得到很好的改善。因此，将SGA与斐波那契算法19相混合，成功地解决 SGA在迭代过程中经常出 现的各种问题。根据实际工程结构和离散变量集，初 始群体的一部分个体随机产生，另一部分由斐波那契 算法产生。在群体进化过程中，初始群体的优劣对群 体的进化起着十分重要的作用，个体的适应性很差， 很难继续生存；对于整个群体来说如果适应性不高， 就需要更多代才能够在后代中产生优良个体。因此， 混合遗传算法的初始群体的一

24、个部分要由斐波那契算 法产生，斐波那契算法的优化解可以保证满足强度和 刚度等约束条件，有很高的适应性能，这样就可以提 高整个群体的优良性能。第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计18!首层師Chine Ae血1口览让cjnic进化过程中，每一代群体中所有个体都通过繁? 10土木工程学报2 0附殖、交叉、变异等遗传操作产生下一代。为了充分 利用斐波那契算法局部搜索快的特点，使繁殖过程 得到很好的控制，得到更好的群体，适时地将每一 代的优良个体解码提供给斐波那契算法作为初始设 计方案，进行局部搜索；再将结果编码加入到整个 群体中，利用遗传算法进行全局搜索。这样就使两喷建义、控制

25、参Bl阳数说明种算法既可以相互独立地进行处理，又可以彼此相 互协调，共同作用，既发挥了斐波那契算法局部搜 索能力强的特点，又发挥了遗传算法全局性好的特 点，使搜索不至于陷入局部最优。改进混合遗传算 法 (improhvyebdig ie che atli gz o ,简t称 niHCjA 的流程图如图 6所示。妣义、控制垄数.隔数说明_沙.1山.变虽集计牡两竝值 CD适应值就整进行蕭用 下一代伤砒尤良个怵为輩施那矍:：由甕波翦陵算冻 _1J!齿難谢键甘丸巻_：.1 I:曾越龜-量优枷硏I豳窗T礙；7輕H殛籬 1? #土木工程学报2 0附*输出忧化结集fW国鱼；戈駆褪? 腓*图6 IHG的流程图

26、1Fi g. Focwhao HHGA? 11土木工程学报2 0附6优化模型的建立为了获得最佳的隔震效果，MRD与滑移隔震混合控制结构的参数设计是非常重要的，其中摩擦机构 的摩擦系数与隔震层水平刚度等隔震参数的变化对隔 震效果的影响较大。MRD与滑移隔震混合控制结构中的另一个重要问题就是确定控制装置的数目和位 置，虽然较多的控制装置可以达到更好的控制效果， 但是过多的控制装置必然会带来很多弊端。在优化设计过程中，由于动力分析用时较长，且调用次数较多，因此为了简化问题，取相同的结构造价，使目标函数上部结构水平相对加速度峰值最小：mih(m« ax(2)4优化设计变量kx , G hxb

27、 , 1xlb 厂2,l-In,xlb m(2)5吐如1, 口2,，M -, jip(2)6E= i 2，ne, nJ(2)7约束条件：eW sG 12 -1- n(2)8"eWi = 1j(2)9ma x (tW(3)0ma xSi (tWS(3)1其中m为隔震层总水平刚度kx,可取离散值的个数；p为隔震层摩擦系数 可取离散值的个数；E为MRD与滑移隔震混合控制结构中MRD的空间位置向量；e为MRD与滑移隔震混合控制结构的第i层的MRD数量；L为MRD与滑移隔震混合控制结构单层容许 安装MRD的最大数量；戲 MRD与滑移隔震混合控制结构容许安装 MRD的最大总数量；b为上部结 构水

28、平位移容许值；S(为结构各层的层间剪力；S为结构层间剪力容许值。7工程实例分析以6层MRD与滑移隔震混合控制结构为例， 1一层的层高为3. m6结构主要参数见表 1。隔震层 的摩擦材料采用聚四氟乙烯滑移板，其摩擦系数 卩=0.; 18 屈服刚度 h尹0. 121屈服服位移 务=0.c4。经计算， 结构隔震前水平及竖向自振周期 Tx=0. 2 6T8=0. 0 8 9 隔震后水平自振周期Tx=1.4。在隔震结构上安装Loa公司生产的 20t足尺 MRD其主要性能参数见 表2 MRD与滑移隔震混合方案分为3种：(1在上部结构层间各安装一个MRD (2在隔震层安装一个MRD ( 3在隔震层和上部结构

29、层间各安 装一个MRD 3种方案的地震波均选用El-Ce波itr(1 9 4 0 -8,各混合方案的地震波输入均分为3种工况：1.水平加速度峰值为 2 2Cm/无竖向地面加速度输入；H .水平加速度峰值为2 2 0 c2m竖向加 速度为水平向的1/ 3D .水平加速度峰值为 22C m? s第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计竖向加速度为水平向的 2X3对混合控制结构进行地震反应分析，MRD与滑移隔震混合控制结构的 3种混合方案在3种工况荷载 作用下的相对加速度峰值、相对速度峰值、相对位移 峰值和层间剪力峰值与3种工况下的滑移隔震结构对比分析如表3所示。混合控制结构的各种

30、混合方案在 各种工况下的各项地震反应与滑移隔震结构相比较： 方案1在各种工况下的各项地震反应最少减小了 9. 最多减小了 10.9; 5方案 2在各种工况下的各项地 震反应最少减小了 13.7最多减小了 15.8方案 3在各种工况下的各项地震反应最少减小了 2 1.3 最% 多减小了 2 3.2 1 可见各混合方案在各种工况下的 各种地震反应均得到了更好的控制，而混合方案3的控制效果更加明显。取相同的结构造价，采用IHGA对结构进行优化设计。隔震层水平刚度 验和1.,01.,21.,41.,61.,82.,02.,22.,42.,62.,83.,03 . 2 3 . 43 . 63 . 84

31、. 04 . 24 . 44 . 64 . 85 .0 5.,25.,45.,65.,86. X) 1 bkN/i摩擦系数可取值 为让 0.,1 0. ,1 10.,1 0. ,1 3.,14). ,1 5. ,160. ,1 0. ,1 0. ,1 0. ,2 0. ,2 0. ,2 2. ,2 30.,2 40.2 约束条件：sg 节 3 占=lc 0; S=20kN屈服刚度k0. 11屈服位移沟=0 .c血优化 结果为：隔震层水平刚度k, = 3 X 4 t)kN/n隔震层1,1%摩擦系数 尸0.; 1空间位置布置 E= , 3, 1, 0, Q0。图7一1 分别为混合方案3优化后在工况

32、2下相对 加速度、速度、位移、层间剪力时程曲线。表1混合控制结构参数Tab1eStrue p mralmett ohny sbrei odntsrtorluctur层数楼层质量(t) 层间水平刚度(15 k NmJ6层2 5 03.31层3 9 03.3隔震层19 00.4 8第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计表22 0t足尺MRD主要性能参数Tab 2 eDes ipganramect t h S 00klN.rgeMRc fa lluriiadmper冲程(cm)最大阻尼力(kN)最大最小力比大耗电功率(W)线圈缸体直径(cm)磁流变液动 流体最大屈服黏系数(Pas

33、)应力(kP两极间隙a)有效流体体积(mm)(c)±82 0 010.12 23X10 5 02 0.320.65029 0表3结构的地震反应比较Tab3eCompar CfoenismtcpocStructures第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计结构方案工况相对加速度比滑移隔震 相对速度峰值 比滑移隔震 相对位移峰值 比滑移隔震 层间剪力峰值 比滑移隔震峰值(cm)/s结构减小()(cm/s)结构减小()(cm)结构减小()(kN) 结构减小()滑移隔震结构方案1混合控制结构方案2混合控制结构方案3

34、工况13 11.673 2.835.491 4 5 5.9 9工况1279.8110.2229.5210.084.979.4 71323 .329 .11工况2294.1410.6331.0510.345.219.8 61387 .829 .54工况3319.1610.9533.4010.935.6510.171497 .279 .89工况1268.7413.7728.1814.164.7114.2 11255 .35137 8工况23 4.631534.24329.115.78工况3358.403 7.506.2916 6 1.58混合控制结构工况214.624.90280.992 9.37

35、15.1915.22工况3304.8914.933 1.5415.7415.895.301315.1414.281412.5114.99工况1工况2工况3244.70256.98278.332 1.492 5.712 1.694.312 1.491 1 4 5.0 52 1.3 62 1.912 6.982 2.094.492 2.311 1 9 1.9 42 2.3 12 2.342 8.962 2.774.832 3.211 2 8 3.1 12 2.7 8第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计在3种工况下，MRD与滑移隔震混合控制结构优 化后的相对加速度峰值、相对速度

36、峰值、相对位移峰值 和层间剪力峰值与其优化前进行比较，如表 4所示。优 化设计结果表明，MRD与滑移隔震混合控制结构在各 种工况荷载下的各项地震反应均得到更好的控制。8结 论建立了双向耦合地震作用下MRD与滑移隔震混合控制结构的动力分析模型，对6层MRD与滑移隔震混合控制结构进行地震反应分析，结果表明：3种混合方案在3种工况荷载作用下的相对加速度峰值、相对 速度峰值、相对位移峰值和层间剪力峰值分别比滑移 隔震结构有不同程度的降低。当考虑竖向地震作用的 存在时，随着竖向地震作用的加大，结构的地震反应第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维

37、动力分析与优化设计吧1即本文提出了 3种MRD与滑移隔震混合方案，并有小幅度的增加，但各混合方案都具有良好的减振效?土木工程学报2 0附表4优化前后的地震反应比较Tab 4 eCompar o fsoenis mei c po tn es fe ca rneaftoeprtimization相对加速度峰值比优化前减少相对速度峰值比优化前减少相对位移峰值比优化前减少层间剪力峰值比优化前减少：1捆(cm/s)(%)(cm/s)(%)(cm)(%)(kN)(%)?土木工程学报2 0附?土木工程学报2 0附图7加速度时程曲线(优化)Fi . TimhE istcour lyvoefss ccele r

38、(® ptd)mized?土木工程学报2 0附时何（4）图8速度时程曲线（优化）Fi 8. TimheistcouryvoeVseloc（Opyimized育屈阳屋血层?土木工程学报2 0附?土木工程学报2 0附图9位移时程曲线(优化)Fi 8 . Timh istcour y voefls isplac ecmpe tn itm ized?土木工程学报2 0附?土木工程学报2 0附时问苜层国尺庚层图10层间剪力时程曲线（优化）Fi 8 .0 Timh istcouryo inter e-rr ly e a( optimized果，而混合方案 3的控制效果更加明显。建立 与滑移隔震混

39、合控制结构优化设计模型，采用MRDIHGA参考文献?土木工程学报2 0附程序对混合方案 3进行优化设计。结果表明，MRD与滑移隔震混合控制结构的各项地震反应均得到更好1李宏男，李宏宇，董松员基于模糊神经网络系统的结构主动控制.沈阳建筑大学学报（自然科学版），2 0 0 2 1?土木工程学报2 0附的控制。iQ79-9L0 2(LHong,LnHong yDbongongyua第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计1?51第4卷第8期张延年等？混合控制结构的多维动力分析与优化设计2?5Act icvoentorfo t ruc ut suir fegznzy u naelt

40、就 J.rk 11JouronSahlenyJa inagnU;nh iuve K 却 it uSrca il e，ce 20051)990 2i Chii)seMasa s hi ,irK unilMiatt os A ni a lye 丈 palsfsoirob Is 卫thrde ieffmodanarmcmno itciofnli sit n gctureJ . EarthqEunagkieneSeS i ngctyinr a ml 1c)2219:7579张延年，李宏男双向耦合地震作用下滑移隔震结构振动 控制及其优化研究J .地震工程与工程振动，2 0 0 27 713(1：16 Z

41、haYgnn, iLaH ongnSaeni. s md c poonfsesslieardbiansge i so th 爼 u i kospt ine as nd ng i hi n )eser 2i tu±nddrbeidire c(b4Eng(inC张延年，刘剑平，李艺，等581Dmi0 tJ ioounr on E al ree ir bi n , 2 DO® G1：up n i lg thquake.双向耦合地震作用下的混合20062)1CH控制结构研究.沈阳建筑大学学报，(ZhaYgnn，La inj ian, pLi YgStruchtyubr ra il

42、d ibr aon owrioMRD an dli ba ns gisuon ldaetr io oup aifnfoCtdireecatri tohnqUulaJkoeur ofil henyja inagn U niu ve (R a t u S c i e0 0 2 2(1 : 15 i Chi n)ese张延年，刘斌，李艺.mrD阻尼器与lrB目混合的结构 振动控制J 东北大学学报(自然科学版)，2 0 0 2 7(1) :9 5-9 8 (ZhaiYgann,ikiBinLiYi.Hybr15con o MRlDdampaenrL RBfos rtrucvt iubr raflj:.

43、 ion JouronRiol rthe a n iv(rsttrcile，2006 2 7) 9 5 9-& i iChi)eseb15a Y，o® luj A ct cve to rMDIO Ftrucwt iutrheslemencarorheoadn piJ cEs drthqua neaenrSi tnrgucD yinr a，m 102 8(2： 14 3 1张延年，的地震反应分析8To刘剑平，刘斌.多向地震耦合作用下 MRD结构.东北大学学报 (自然科学版),：170 0 5 6 9:8 9 79)(Zha Yatnn, iLainJ ian,pLi nug i

44、nSeismriecspon sfM RD configuurmcrao oup aChO(mnltidieraectthicOJajkloeurna NortheUn t v Km s t uSraiie,n200 5 6 9 :9 9(01 Chin)hsei S Tk onoSaShMh Desiagnnperforman1JcveAmfi o avt ai ro in adbalmsp ai siiMR fl u 0 di Coni © tfiy echan EcglneDynamic amC ontDriovli (sPiuobnli)c DS,C 2)n 0 ®

45、2Sy(2 : 9 8 94anGQ, Spen c ©B il lJiuenHyun g -ejtol.AtrY S Rosc lPke. Neurocfuin trnyfo a ilea vibraut si iomgm ictdvmpaJ.sComputerA Civarn ldnfras E n g ci n u ee0 0 n g) 2:8912 张延年.土木工程结构广义混合振动控制及其优化研究s D 沈阳：东北大学，2 0 0 5Zha iYginniCainv.il engineer iungge uraa aybr aUraun tr d l itosptimi Dt

46、Silo©nyNha：theUhtaahsi 2 0 0(5 Chiinese周云，徐龙河，李忠献磁流体阻尼器半主动控制结构的 地震反应分析(ZhoYuu ,n XuLofsemiac.土木工程学报， 200345:104 onglLeZhong .xSi ea in s mii c pons OrLVlaoillmglgnetrorlfeu l i C ivEinlgineJeorui，2a0 3 4sedampJ.sCh(5 ： 10-(i Chi n)e张延年，刘斌，朱朝艳工程结构优化设计的改进混合遗 传算法J 吉林大学学报(工学版)，2 0 0 3 5 1:659 (ZhaYann,iIa.nBi,nZh£ha