摘要：耗能增效是惯容减震系统的典型特征。为充分发挥此特性并同时满足减震性能需求,提出将惯容减震结构耗能增效程度最大化作为目标,并以性能需求作为约束条件进行减震参数寻优。基于随机振动理论推导惯容减震单自由度结构在白噪声激励下的解析解;建立最大耗能增效设计所对应等效约束优化问题的数学表达式。鉴于表达式的复杂性,采用鲁棒性好且便于实现的粒子群算法对问题进行求解。在粒子群算法中引入自适应惩罚权重考虑约束条件,并采用自适应调整的惯性权重提高求解效率。基于Python语言编制了自适应权重粒子群算法程序对惯容减震结构最大耗能增效设计问题进行求解。设计实例的求解过程体现了自适应权重粒子群算法对求解惯容减震结构优化设计问题的有效性,动力时程分析结果表明设计参数实现了预设的减震性能需求。

摘要：惯容减震系统在高效吸能的同时可放大其内部耗能装置的变形,从而提高耗能减震效率,此耗能增效特性是惯容减震系统的关键机理,可作为物理意义明确的惯容系统设计原则。但目前惯容耗能增效设计方法的计算公式复杂,不便应用。为充分发挥惯容系统的耗能增效特性,提出以“最大耗能增效”为设计原则,以满足性能需求为直接导向,进而推导出解析形式的惯容减震系统设计公式。基于随机振动理论得出了单自由度惯容减震结构在白噪声激励下均方响应的解析式,并结合极值条件及零固有阻尼假定完成了惯容系统最优参数的推导。在解析公式的基础上给出了惯容减震系统基于最大耗能增效原则的设计流程,并编制相应程序进行了单自由度惯容减震结构的算例设计与验证。算例分析结果验证了该文设计原则与解析公式的正确性与有效性。

摘要：提出以结构性能需求和目标耗能增效比为约束条件,以惯质比最小化为目标,对惯容系统进行参数优化。选用群智能算法中稳定性好、原理简单的粒子群优化算法作为优化求解手段。首先针对优化问题中涉及的惯容减震结构响应量,基于随机振动理论推导得出其解析表达式。接着在优化问题及解析表达式的基础上,使用Python语言编制粒子群优化算法程序来求解惯容减震系统的目标耗能增效设计问题。最后进行算例设计与分析验证。结果证明,本文方法能够在满足性能需求的前提下,实现对惯容系统耗能增效程度的控制,且优化算法易于实现、求解能力强,可作为减震结构优化设计的有效手段。

摘要：为了使惯容减震系统在满足结构性能需求的前提下实现耗能增效最大化,采用改进的人工鱼群算法来进行惯容减震结构优化设计。首先根据随机振动理论推导出白噪声激励下惯容减震单自由度结构的随机振动响应解析解,然后推导出优化设计问题的数学表达式,采用具有自适应视野与拥挤度的改进人工鱼群算法优化惯容减震系统的关键参数,最后验证改进人工鱼群算法的性能以及优化后惯容减震结构的减震效果与耗能增效情况。结果表明:改进的人工鱼群算法在求解速度以及精确度上均优于传统的人工鱼群算法,优化设计出的惯容减震结构具有良好的减震性能,充分发挥了惯容减震系统的耗能增效功能,为惯容减震系统的参数优化提供了简便且可靠的手段。

摘要：层间隔震技术对于结构竖向不规则以及结构增层等状况有良好的适用性。然而,层间隔震可能出现的较大隔震层变形会带来结构设计的困难。通过在隔震层中设置阻尼元件可以减少变形,但是过大的阻尼出力和过多的数量需求可能导致空间布置和安装不便。惯容元件为解决以上问题提供了一种新的途径。该研究提出采用惯容隔震系统作为层间隔震提高能量耗散效率的手段以控制地震响应,同时也给出了基于性能需求的惯容层间隔震的参数优化设计方法。并以一个标准钢结构模型验证了方法的有效性。结果表明:惯容元件的使用显著降低了上部子结构的地震响应和隔震层的变形,惯容系统实现了预期的耗能增效作用。