基于最优设防烈度和损伤性能的抗震结构优化设计

提出了基于性能的抗震优化设计概念,并将其与最优设防烈度的决策方法结合起来,提出了基于最估设防烈度和损伤性能的抗震结构优化设计概念,并给出了一般性的优化设计过程。给出了指定设防烈度下基于损伤性能的抗震结构最小造价设计的数学模型,分析了优化模型的特点和求解策略。最后用一个数值算例说明了所提方法的全过程。     

结构最弱失效模式组的优化及投资-效益模型

为工程提出了一种投资-效益模型的结构评估方法.基于结构体系最弱失效模式分析的理论,应用优化和控制方法研究结构体系可靠度设计.根据结构体系可靠度失效模式的概率特征,引入结构体系最弱失效模式理论,提出了优化设计结构体系的最弱失效模式组来实现提高结构体系可靠度目标;基于各最弱失效模式对应的可靠指标矢量与各基本变量的关系,确定主要影响因素;提出了一种基于结构最弱失效模式组的投资-效益优化模型,并通过实际算例进行验算.该方法可以较好地计算结构费用,基于结构最弱失效模式组的投资效益模型的优化可以达到优化结构的目的,该研究对结构体系可靠度分析与设计的基础研究具有一定的意义.     

基于最优设防烈度的导管架海洋平台抗震设计

介绍了基于最优设防烈度的抗震结构优化设计的理论和方法,并以渤海油田 BZ28-1储油平台为例,在目标函数中既考虑了结构的造价又考虑了损失期望,根据“小震不坏、中震可修、大震不倒”三个水准的抗震设防原则,利用抗震规范的“二阶段”抗震设计方法,对其进行了结构优化设计,得到了考虑造价和损失期望、基于最优设防烈度的最优设计方案.     

某隔震连续梁桥的地震失效模式研究

针对传统可靠度分析对隔震桥梁地震失效模式识别的局限性,提出一种基于IDA分析和加权秩和比法的失效模式判别方法,结合改进的Park Ang损伤模型,给出具有统计意义的隔震桥梁的地震损伤失效模式,为隔震桥梁优化设计提供依据。以某6跨隔震连续梁桥为例,基于opensees建立桥梁结构有限元模型,分析得到基于加权秩和比的失效模式,并与结构的最弱失效模式进行对比。针对最弱失效模式,分析隔震支座屈重比对结构时程响应的影响,得出该隔震桥梁的最优屈重比。结果表明：基于加权秩和比法的失效模式为中间墩支座最先失效,且所有隔震支座先于桥墩失效,与最弱失效模式的规律一致,该隔震桥梁的最优屈重比为7%,优化后桥梁的失效PGA增大了0.05g。     

桅杆结构的最优设防风压

在传统的结构优化理论基础上，合理地提出了抗风三级失效准则和四级破坏标准。在基于可靠度的基础上，以设防风压作为优化参数，从而得到切实可行而又非常有效的优化设计方法。     

基于最优设防烈度的导管架海洋平台抗震设计

介绍了基于最优设防烈度的抗震结构优化设计的理论和方法，并以渤海油田BZ28—1储油平台为例，在目标函数中既考虑了结构的造价又考虑了损失期望，根据“小震不坏、中震可修、大震不倒”三个水准的抗震设防原则，利用抗震规范的“二阶段”抗震设计方法，对其进行了结构优化设计，得到了考虑造价和损失期望、基于最优设防烈度的最优设计方案。     

土木基础设施网络系统两阶段抗震全局优化设计

提出了基础设施网络系统两阶段抗震全局优化设计的总体设想,即系统最小总投入（造价与损失期望之和）条件下单元可靠度最优分配（系统优化）与给定可靠度约束下结构最低造价设计（结构优化）,并通过建立结构可靠度与设防烈度或线型结构（如管道等）具体方案间的关系,将系统优化转化为具有较少离散变量的优化设计,并利用正交枚举法进行简化计算,从而避免了大规模非线性规划的示解及目前给定可靠度水平下结构优化技术尚不成熟的困     

基于分灾模式的框架结构抗震加固设计方法

为探讨基于分灾模式抗震加固思想的可行性,本文在一个5层3跨的混凝土框架结构两端分别添加附加框架和分灾框架后,对结构进行pushover分析,以研究加固前后结构的抗震性能.分析结果表明:当采用与原结构有良好匹配关系的分灾框架时,可以将原结构的抗震能力由7度提高到8度,分灾框架可以先于原结构破坏,体现了基于分灾模式抗震加固的思想;同时说明了分灾框架应具有合理的结构形式,以保证其有足够的结构延性.本文的结论,可以为基于分灾模式抗震加固方法的深入研究提供参考.     

Monte Carlo非线性反演方法在抗震结构优化设计中的应用

抗震结构的优化设计是一个多峰函数优化问题,其优化模型的维数高,并存在非线性等复杂因素,用传统确定性的计算式方法不易得出全局最优解.Monte Carlo非线性反演方法对这类问题有很好的适应性.根据一种新的抗震优化设计思想所建立的抗震优化设计数学模型,运用Monte Carlo非线性反演方法中的遗传算法进行抗震结构优化设计,通过对整个参数空间进行搜索,得到了抗震优化设计的主要参数,结果令人满意.     

三级设防抗震结构最优设计烈度的决策

提出的抗震结构最优化设计（设防）烈度的决策方法具有以下特点；（1）以最近ISO2394；1998《结构可靠度总原则》提出的优化目标为目标函数；（2）完全和我国现行的设计规范的精神和规定相一致；（3）指出抗震结构的三级设防标准（小震不坏，中震可修，大震不倒）与我们提出的结构的三级工作模式（安全，中介，失效）在概念上是一致的，因而可以利用文献[3]中提出的抗震结构可靠性向量分析方法进行地震危险性分析。