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

Abstract

 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.