Genetic algorithm optimal arrangement of positive and negative stiffness dampers for hybrid dampind based on seismic waves method

• Fu Jie ^[1] ; Shao Zhenhua ^[2] ; Liu Mingxing ^[1]
  1. [1] East China Jiaotong University

     East China Jiaotong University

     China

     
  2. [2] Minjiang University

     Minjiang University

     China

     
• Localización: Revista DYNA, ISSN-e 0012-7361, ISSN 0012-7361, Vol. 95, Nº 2, 2020 (Ejemplar dedicado a: Texturizado por rectificado para reducir la fricción), págs. 218-224
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Disposición óptima de un algoritmo genético de amortiguadores de rigidez positiva y negativa para la amortiguación híbrida basada en el método de ondas sísmicas
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• Resumen

  • El aumento de la rigidez negativa puede llevar a un mayor desplazamiento entre capas. Por lo tanto, se debe analizar la influencia de muchos factores entre los amortiguadores de rigidez pseudo-negativa y el desplazamiento entre capas. Con el fin de revelar la relación cualitativa entre la amortiguación híbrida y los parámetros estructurales, se propone un nuevo método que optimiza los parámetros estructurales de los amortiguadores basados en el método de ondas sísmicas con la ayuda de MATLAB y la plataforma funcional SAP2000 OAPI. En primer lugar, un amortiguador de rigidez negativa fue simulado de forma aproximada por la combinación de una unidad de amortiguación paralela y una unidad elástica multilínea, y se investigó el modelo de referencia correspondiente. En segundo lugar, se desarrolló el programa de optimización de la amortiguación estructural de amortiguadores basado en un algoritmo genético. El análisis de optimización de la amortiguación mixta de los amortiguadores de rigidez positiva y negativa se llevó a cabo en el modelo de referencia del bastidor de acero de 20 pisos. La amortiguación de las diferentes rigideces se resumió sobre la base de los resultados de los análisis, y en el estudio se discutió el principio general de disposición del dispositivo en la estructura del edificio. Finalmente, el amortiguador híbrido se formó con el amortiguador de rigidez pseudo-negativo y el amortiguador de rigidez positiva tradicional. El principio de diseño y el efecto de reducción de vibraciones de la amortiguación híbrida se verificaron mediante experimentos con MATLAB y la plataforma funcional SAP2000 OAPI. Los resultados muestran que la aceleración del piso superior de la estructura bajo la acción de la onda El Centro y de la onda de Kobe se reduce en aproximadamente un 15% cuando se utiliza el amortiguador de rigidez pseudo-negativa. Mientras tanto, el desplazamiento de la parte inferior de la estructura se incrementa en sólo un 5%. Además, se pueden obtener mejores resultados de control mediante las diferentes estrategias de control y un análisis exhaustivo de los factores de influencia utilizados en los niveles 2-12 y 13-20. El método propuesto proporciona referencias para optimizar la construcción de plataformas experimentales y la evaluación experimental de amortiguadores híbridos.