基于改进遗传算法的磁流变阻尼器多目标空间优化布置

作者：张香成; 徐宏辉; 赵军^*; 杨洋

来源：湖南大学学报(自然科学版), 2023, 50(05): 85-94.

DOI：10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2023058

• 磁流变阻尼器
• 遗传算法
• 代间比较权重
• 多目标优化
• 动力分析

为解决空间结构中阻尼器位置和数量优化问题，基于遗传算法提出一种新型编码方式——“A-B”型数字编码，实现了对阻尼器优化布置的精确定位.推导了磁流变阻尼器(MRD)附加刚度和附加阻尼矩阵，采取H2范数优化控制理论、代间比较权重等理论提出了改进遗传算法，并采用MATLAB软件开发了多目标空间优化布置改进遗传算法程序.以10层钢筋混凝土框剪偏心结构为例，依据规范选取7条地震波作为动力时程输入，对优化方案及3种工况下结构位移、加速度、扭转控制进行计算，并分析了不同减震指标随MRD数量变化的发展趋势.结果表明：优化目标函数值随进化代数迅速收敛；4种工况中优化方案控制效果最佳，顶层88号节点X、Y向减震率分别达39.45%、32.68%，结构扭转得到有效控制.算例表明了改进遗传算法的有效性，实现了对空间结构阻尼器布置的精确定位，且结构得到最优控制.

• 单位
  土木工程学院; 郑州大学