鋼桁架結(jié)構(gòu)邊界參數(shù)的識別及動態(tài)特性模糊優(yōu)化.pdf

1、隨著建筑工業(yè)的快速發(fā)展，人們對建筑本身的要求越來越高，從先前人們對建筑藝術(shù)的不斷追求，逐漸發(fā)展到對建筑物理、力學(xué)特性要求的不斷提高，由此可見，人類已經(jīng)向更高層次的技術(shù)領(lǐng)域邁進。目前，世界各地正流行興建大量的高層和大跨結(jié)構(gòu)有其它類型建筑結(jié)構(gòu)無以比擬的優(yōu)點，但同時，也存在明顯的薄弱環(huán)節(jié)。最主要的就是大跨高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抵抗災(zāi)害性天氣的能力要比其它同類型的建筑結(jié)構(gòu)要弱。結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的參數(shù)識別是建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究的重要內(nèi)容，因此，開展大

2、跨高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的研究對完善結(jié)構(gòu)設(shè)計方法有著重要意義。同時，為了更好地滿足人們對建筑結(jié)構(gòu)各種性能的要求，可以對結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)進行優(yōu)化，以便能更好地設(shè)計出滿足人們需要的建筑結(jié)構(gòu)。 參數(shù)識別有大量識別方法和算法，但在眾多識別算法中有一個共同的不足之處就是缺乏通用性，這也是眾多學(xué)者和工程技術(shù)人員所共同面臨的一個問題。本文以均勻設(shè)計和回歸分析為主要理論基礎(chǔ)，提出了一種回歸．預(yù)報數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合有限元計算分析和動態(tài)測試數(shù)據(jù)得到一個有

3、效的物理參數(shù)識別算法，該算法的顯著特點之一就是具有較強的通用性，適用于具有良好可重復(fù)性和穩(wěn)定性系統(tǒng)中的物理參數(shù)識別問題。 本文采用該物理參數(shù)識別算法對某鋼桁架結(jié)構(gòu)縮尺模型進行了基于結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的部分連接剛度的識別，驗證了該算法的有效性。在結(jié)構(gòu)設(shè)計的前期對關(guān)鍵參數(shù)提出一定的要求是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的重要內(nèi)容?？紤]到工程上“共振”是指激勵頻率接近結(jié)構(gòu)的固有頻率，共振區(qū)在數(shù)值上具有一定的模糊性，本文利用物理參數(shù)識別算法對該鋼桁架結(jié)構(gòu)的動態(tài)特

4、性在引入模糊因素后進行了優(yōu)化。以該鋼桁架邊界連接剛度為對象，在數(shù)學(xué)分析和推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，對結(jié)構(gòu)物理參數(shù)和動態(tài)特性之間的相互關(guān)系進行了深入的研究和分析。研究結(jié)果表明，當(dāng)某一方向的邊界連接剛度處于特定的取值范圍(絕對安全區(qū)間)時一定可以使結(jié)構(gòu)的某階模態(tài)參數(shù)避開共振區(qū)域，并從理論上給出了絕對安全區(qū)間及其上下邊界的確定方法。研究了共振隸屬函數(shù)截集水平對絕對安全區(qū)間上下邊界的影響，最后，得出基于優(yōu)化條件下的彈簧剛度的絕對安全區(qū)間范圍。這些成果對結(jié)構(gòu)