基于推覆分析与人工蜂群优化算法的二维钢筋混凝土框架性能优化
信号处理
2025-07-29 v2
摘要
进行非线性推覆分析通常需要复杂且耗费资源的计算尝试，并涉及高度迭代的过程，以满足基于性能设计中定义的设计要求及规范规定。本研究提出了一种基于计算机的技术，用于钢筋混凝土（RC）建筑，结合优化数值方法、准则优化技术和推覆分析，自动实现抗震设计中的推覆位移性能。基于混凝土梁、柱和剪力墙在混凝土框架中的性能，采用人工蜂群优化算法给出了最优设计。该设计应用于三个框架：4层、8层和12层。这些结构被设计成在满足性能水准包括生命安全（L-S）、防倒塌（C-P）和立即入住（I-O）的同时使总重量最小。为实现此目标，执行三个主要步骤。第一步，在MATLAB软件中实现优化代码，并使用OpenSees软件进行结构的非线性静力分析。通过求解优化问题，获得每个框架和剪力墙的若干最优设计。考虑基于FEMA356规范非线性条款的相对位移和塑性铰转角约束进行推覆分析，以实现各性能水准。随后，绘制每个框架的收敛、推覆和位移历史曲线，并最终为每个框架选择最佳设计。结果表明，该算法性能良好，能使结构获得最佳设计并降低重量。
引用
@article{arxiv.2312.09450,
title = {Performance-Based Optimization of 2D Reinforced Concrete Moment Frames through Pushover Analysis and ABC Optimization Algorithm},
author = {Saba Faghirnejad},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.09450},
year = {2025}
}
备注
Published in Earthquakes and Structures, Vol. 27(4), 2024