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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn基于蚁群算法的高层结构粘滞阻尼器优化#布置**曹淋宇，燕乐纬5（广州大学土木工程学院，广州510006）摘要：本文采用蚁群算法对高层结构的阻尼器优化布置问题进行了研究。在此基础上，对蚁群算法有关算法参数的性能、作用以及选取原则进行了分析，给出了解决高层结构阻尼器优化布置问题的一个最优参数组合。数值算例证明了本文所用算法和参数组合的有效性和可用10性。本文的分析对研究蚁群算法在工程优化问题中的应用有一定的借鉴意义。关键词：蚁群算法；粘滞阻尼器；高层建筑中图分类号：TU311Optim
2、alinstallationofviscousdampersintallbuildings15basedonantcolonyalgorithmsCAOLinyu,YANLewei(SchoolofCivilEngineeringGuangzhouUniversity,Guangzhou510006)Abstract:Inthispaper,theantcolonyalgorithmisusedtosolvetheproblemofoptimuminstallationfordampersintallbuildings.Onthisbasis
3、,theperformance,thefunctionandtheselectionprincipleof20thealgorithmparametersareanalyzed.Anoptimalparametercombinationisobtainedtosolvetheproblemofoptimuminstallationfordampersintallbuildings.Numericalexamplesdemonstratetheeffectivenessandavailabilityoftheproposedalgorithma
4、ndparametercombination.Theanalysisfromthispaperhassomereferencesignificancefortheapplicationofantcolonyalgorithminengineeringoptimization.25Keywords:antcolonyalgorithms；viscousdamper；tallbuilding0引言[1]在高层、超高层建筑结构上安装黏滞阻尼器是被动控制常用的方法。随着结构层数及[2-3]30阻尼器数量的增加，阻尼器的优化布置成为消能减震装置布置时重
5、点考虑的问题之一。作为一种全局并行的搜索算法，蚁群算法结合了分布式计算、正反馈和贪婪式搜索，具有很[4]强的搜索全局最优解的能力。采用蚁群算法对高层结构阻尼器进行优化布置，能有效实现阻尼器安装位置优化。但是，蚁群算法中信息函数和启发函数所涉及变量的取值将对算法的[5]优化效果产生重大影响。[6]35本文拟对蚁群算法中参数的取值进行仿真研究，优化配置参数组合，并对其在高层结构阻尼器优化配置问题中的应用进行深入讨论。基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金（20134410120005）资助作者简介：曹淋宇（1995-），男，硕士研究生，主要研究
6、方向：智能优化算法及其工程应用通信联系人：燕乐纬（1978-），男，副教授、硕导，主要研究方向：智能优化算法及其工程应用.E-mail:ylw21@139.com-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn1高层结构阻尼器优化计算模型1.1结构模型[7]通常线性粘滞阻尼器出力取决于其瞬时相对速度大小，即：40Ft()=−cuteq()（1）一般在地震激励作用下，其中设置粘弹性阻尼器的结构体系运动微分方程即为：Mut{}()++()CCutz{}()+（2）()KKu+=z
7、g{}()t−M{}Ix()t式中：M,C,K分别是主体结构的质量、阻尼和刚度矩阵；{ut()};,{ut()},{ut()}分别是主体结构的加速度、速度和位移向量；xtg()为地面加速度；Cz为阻尼45器附加矩阵。方程（2）一般可以采用经典的时程分析法求解，本文采用Newmak-β法求解。1.2优化模型高层结构阻器优化布置问题的一般数学表达形式为：minfXt(),TXx=,,...,xx12n（3）st.:x∈={}(0,1,j1,2,...,n)jgXt(),
8、0≤式中：n为结构层数；X为阻尼器的布置方案；gXt(),经过标准化处理后的约束条件。f[8-9]50为优化问题目标函数，本文取层间位移角的相对值：θmaxf
