[發明專利]一種基于遺傳算法的鉛芯橡膠支座恢復力模型參數識別方法有效
| 申請號： | 202010165052.X | 申請日： | 2020-03-11 |
| 公開（公告）號： | CN111351622B | 公開（公告）日： | 2020-11-27 |
| 發明（設計）人： | 龔亮;陳忠范;馮巖;丁小蒙;陳大飛 | 申請（專利權）人： | 東南大學 |
| 主分類號： | G01M5/00 | 分類號： | G01M5/00;G06N3/08 |
| 代理公司： | 南京眾聯專利代理有限公司 32206 | 代理人： | 張偉 |
| 地址： | 210096 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 遺傳 算法 橡膠 支座 恢復 模型 參數 識別 方法 | ||
本發明提供一種基于遺傳算法的鉛芯橡膠支座恢復力模型參數識別方法，包括以下步驟：首先輸入試驗得到的鉛芯橡膠支座第三圈滯回曲線，平均非對稱的兩峰值點使其關于原點中心對稱；在第三圈滯回曲線加載段和卸載段各取兩個點，得到支座恢復力模型參數的取值范圍；輸入遺傳算法的終端性能指標函數，并結合得到的參數取值范圍，通過遺傳算法進行參數識別；得到再加載剛度、卸載剛度和屈服力的識別結果，構造出其恢復力模型；通過恢復力模型得到的滯回環與測得的鉛芯橡膠支座第一圈滯回曲線對比，可以得到試驗過程中的滑移。本發明有效簡化了鉛芯橡膠支座恢復力模型參數識別方法，且可以計算出鉛芯橡膠支座在試驗過程中的滑移。
技術領域
本發明涉及土木工程領域，具體是一種基于遺傳算法的鉛芯橡膠支座恢復力模型參數識別方法。
背景技術
隔震建筑是將地震作用產生的能量與隔震層以上的結構隔離，從而減弱地震作用對上部結構的破壞，提高建筑物的穩定性，已經成為建筑設計的新理念。其中鉛芯橡膠隔振支座以其耐久性好、性能穩定、構造便捷等特別備受青睞。
在有限元模擬中，鉛芯橡膠隔振支座的剪切性能常采用無下降段的雙折線恢復力模型，其恢復力參數主要包括水平等效剛度Kreload、屈服后剛度Kdeload、屈服荷載(剪力)Vyield等。GB/T 20688.1-2007《橡膠支座第一部分：隔震橡膠支座試驗方法》中對橡膠隔震支座(天然橡膠支座LNR和鉛芯橡膠支座LRB和高阻尼橡膠支座HDR)豎向壓縮剛度和剪切性能的測試方法、計算方法均做了詳細的規定。通過試驗得到的滯回曲線特征點值，便可以得到豎向剛度、水平等效剛度、屈服后剛度等恢復力特征參數。然而在實際數據處理中不可避免地存在采樣頻率、讀數等系統誤差和偶然誤差，導致試驗中得到的滯回曲線與規范中相差較大，計算得到的恢復力特征參數不能十分有效地反應隔震支座真實的滯回性能。
發明內容
本發明的目的是為解決上述技術問題，提供一種基于遺傳算法的鉛芯橡膠支座恢復力模型參數識別方法。
為達到上述目的，本發明采用的方法是：一種基于遺傳算法的鉛芯橡膠支座恢復力模型參數識別方法，包括以下步驟：
S1：輸入試驗得到的鉛芯橡膠支座的100％剪切性能曲線；
S2：根據測得的鉛芯橡膠支座第三圈滯回曲線，平均非對稱的兩峰值點使其關于原點中心對稱；
S3：在第三圈滯回曲線加載段和卸載段各取兩個點，得到支座恢復力模型參數(再加載剛度、卸載剛度和屈服力)的取值范圍；
S4：輸入遺傳算法的終端性能指標函數，并結合S3得到的取值范圍，通過遺傳算法進行參數識別；
S5：得到再加載剛度、卸載剛度和屈服力的識別結果，得到其恢復力模型；
S6：通過恢復力模型得到的滯回環與測得的鉛芯橡膠支座第三圈滯回曲線對比，可以得到試驗過程中的滑移。
進一步地，步驟S2中，根據測得的鉛芯橡膠支座第三圈滯回曲線，識別出滯回環的最大值(最大位移Xmax和Fmax)和最小值(Xmin和Fmin)，根據最值結果，分別將非對稱的滯回環的最大值和最小值的絕對值平均，得到對稱的正負位移(Dmax和Dmin)和剪力(Vmax和Vmin)，從而將非對稱的滯回環轉化為對稱滯回環：
Vmax＝-Vmin＝(Fmax-Fmin)/2 式(1)
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