隔震结构基于位移的优化设计

隔震是一种有效的结构减震技术,基于性能的结构设计能使设计出的结构在未来地震中维持所要求的性能水平。两者的有机结合能大大提高结构抵御地震的能力和投资效益。本文探讨了基于位移的隔震优化设计方法及其实现形式,即通过在隔震层设置限位装置,直接采用目标位移作为设计值,由此明确了结构的目标性能,并确保能够最大限度地隔离和耗散地震传入结构的能量。通过一个实际工程的隔震优化设计表明,隔震结构的目标性能得到了改善,同时隔震器的特性也得到了充分利用。     

基础隔震结构基于位移的设计方法

介绍了直接基于位移的设计方法，并将其引入到基础隔震结构的设计中，提出了隔震结构基于位移设计的位移指标和设计准则，建立了设计位移反应谱，给出了设计步骤和实例。结果表明，隔震结构采用基于位移的设计方法是安全可靠的。     

基础隔震结构性能的设防水准和性能目标研究

在总结国内外有关结构设防水准研究的基础上,提出了基础隔震结构性能水准划分和设防目标选择的建议,并给出了基于结构形变的位移评价指标和基于人体舒适度的加速度评价指标.通过时工程案例进行分析,结果表明:以结构层间位移角性能控制指标和以楼层加速度性能控制指标对该案例性能目标评价的结论基本是一致的.本文所建议的基础隔震结构不同性能水准下的层间位移角限值与楼层加速度限值是可行的,并且隔震结构采用多级性能设防目标是有效的,在实际结构中是可以实现的.     

隔震结构动力时程响应工程算法的精度对比

基于隔震系统对非比例阻尼动力响应的解偶效应,提出了可以计算任意多自由度体系时域动力响应的工程实用算法.引入一个实际隔震工程作为算例,在输入两种不同的地震波时,用本文算法计算地震响应,并与复振型分解法、双精度Fortran下的Wilson θ法及Matlab下的Simulink这三种方法的位移、速度和加速度时程曲线进行了对比,并分析了峰值响应误差.结果表明,本文算法与其它几种算法的时程曲线完全重合,当隔震阻尼比取值为设计阻尼水准时,具有良好的精度.     

基础隔震的主动控制结构抗震性能分析

探讨了采用铅芯橡胶的基础隔震，上部实施ＡＭＤ控制的混合控制系统的随机反应，利用Ｙ．Ｋ．Ｗｅｎ提出的滞回模型描述橡胶的非线性变形，用算例阐明了隔震器参数和ＡＭＤ参数对结构的随机反应的影响，时程分析表明混合控制系统优于隔振系统或主动控制系统。     

高层隔震结构的非线性时程分析

采用有限元软件,对某高层隔震结构进行了动力弹塑性时程分析,上部结构采用弹塑性质点系模型,隔震层考虑每个橡胶支座的水平和竖向的非线性动力特性,计算出了隔震结构在不同设防烈度下的位移、加速度、层间剪力等地震反应,并总结出了一些有益的规律。     

隔震结构动力时程响应的一种工程实用算法

对非比例阻尼体系动力响应的时域一般解答做了简介,分析了非比例阻尼隔震体系在阻尼耦联及频域响应方面的特点,提出了任意多自由度体系时域动力响应的一种工程实用算法.并通过实际隔震工程算例的结果对比,表明本文算法与复振型分解法、双精度Fortran下的Wilson θ法及Matlab下的Simulink这3种方法几种算法的时程曲线完全重合.     

隔震结构的工程应用

以对隔震结构的概念、分类、优点进行了介绍，概括了隔震结构的工程应用情况，并对隔震结构的发展趋势进行了分析，说明隔震结构的应用具有明显的经济效益和社会效益，是今后的发展趋势。     

橡胶垫基础隔震结构的抗震设计

本提出了“大震不坏”的抗震设计基本原则,简述了基础隔震结构的力学模型和地震反应的分析方法,同时还提出了合理选择隔震器水平刚度和阻尼的建议以及设置限位器的技术措施。     

国家自然科学基金研究专著《基于性能的结构抗震设计——理论、方法与应用》

本书较系统地介绍了基于性能的抗震设计思想、理论和方法，建立起了基于性能的结构抗震优化设计的框架，着重介绍了作者多年来的相关研究成果，主要包括基于投资-效应准则的优化设计模型的建立、基于性能的目标可靠度优化决策、结构分灾抗震设计及基础隔震结构一体化优化设计、结构可靠度分析及基于可靠度的优化设计算法研究、ANSYS软件二次开发及其在实际工程中的应用等．     

离散变量板壳结构拓扑优化设计及其应用

将包含两类变量的桁架结构拓扑优化设计的概念及求解离散优化的相对差商法进一步推广到由板壳单元组成的板壳结构的拓扑优化，建立了包含两类变量的板壳结构拓扑优化设计模型，并采用相对差商算法进行求解．最后给出了一个特种车起竖油缸支撑横梁拓扑优化的工程实例．     

基于随机地震响应的大跨隔震结构性态设计方法

为实现基于性态的抗震设计理论在被动控制结构中的应用,以大跨度隔震结构为研究对象,提出了基于随机地震反应的结构设计框架。框架包括定义结构的性能水平、确定并量化性能目标、基于位移指标设计隔震层、计算结构随机地震响应、评估大跨度隔震结构可靠度这五部分内容;通过算例表明:提出的基于性能的抗震设计方法与可靠度理论相结合,能在给定的性能目标下有效地保证大跨隔震结构的安全,对指导大跨结构抗震设计实践具有一定的指导意义。     

三维连续体结构优化设计方法及其应用

针对三维连续体结构,充分利用其结构的力学特性,证明了相应的基本定理,给出确定ε有效设计变量的规则,结合KFD方法,得到一种三维连续体结构的优化设计方法.     

天线结构的多工况离散变量优化设计

针对天线结构受载及工作状态的复杂性,研究了天线结构的多工况离散变量优化设计问题。首先建立了天线结构在自重、风荷作用下受精度、应力和稳定性约束的多工况优化设计的数学模型;其次根据材料特点,将设计变量取为离散变量,给出了天线结构的多工况离散变量优化设计数学模型。采用离散复合形法,对多工况8 m天线进行了优化计算。结果表明,计算结果与分析结果相吻合,该方法可应用于多工况天线结构优化设计中,且精度较高。     

包含两类变量的离散变量框架结构拓扑优化设计

将包含两类变量的桁架结构拓扑优化设计的概念及求解离散优化的相对差商法进一步推广到由梁单元组成的框架结构的拓扑优化，建立了包含两类变量的框架结构拓扑优化设计模型，构造了包含应力约束和位移约束的统一约束函数，发展了统一处理两类变量，求解包含两类变量的框架结构拓扑优化设计问题的算法，并给出了两个算例．     

混流水轮机转轮叶片最优化设计

用计及叶厚、有限叶片数影响及来流有旋的全三维设计理论及最优化技术中的单纯型法寻优，用ＳＷＩＦＴ法将反映包角、叶片流速及流动分离等约束的等式和不等式约束条件计入目标函数，以Ｖθｒ的分布为优化参数进行混流式水轮机转轮最优化设计的初步尝试。给出了理论、方法及算例，其中包括分别按汽蚀性能优化和按损失最小优化及多目标优化的结果。其中损失计入叶片正、背面及上冠下环的沿程损失和叶片进口撞击损失、出口扩散损失。     

采用混合遗传算法的建筑结构优化设计

根据工程实际,充分考虑规范规定的约束条件和各项技术标准要求,建立了建筑结构优化模型。并提出一种离散变毓结构优化设计的进退搜索算法与标准遗传算法结合成混合遗传算法,既发挥了进退搜索算法高效、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。算例结果表明,这种混合遗传算法收敛快、精度高,优于标准遗传算法和进退搜索算法：是兼二者之长,弃二者之短的高效的理想优化方法,可以直接用于多种建筑结构的优化设计。     

含液力耦合器的带式输送机起动特性优化设计

研究了带式输送机在含液力耦合器的驱动系统驱动下起动的动态特性的优化理论和方法，包括优化设计模型的确定，优化设计原理、过程，计算及结果分析程序。     

隔震结构设计与分析方法探讨

结合现行《建筑抗震设计规范》（B50011-2001)和《叠层橡胶支座隔震技术规程》(CECS126：2001),结合工程实例,对隔震结构设计分析方法进行了讨论．文中建议了明确的隔震设计目标;从隔震角度提出了水平向减震系数公式;同时对水平向减震系数对应的减震效果连续化;最后从耗能角度考虑,明确地提出了初期选择隔震层等效阻尼比的实用方法．     

插齿机主传动机构的运动学仿真与优化设计

应用虚拟样机技术和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了两种插齿机（瓦特型六杆机构）主传动机构的模型,对两者进行了运动学仿真,以插齿刀在工作区间速度平稳性为目标,分别对两个模型进行了优化设计,阐明了ADAMS对插齿机主传动机构进行运动学仿真及优化的优点,并分析和比较了两种模型的性能特点．