Optimizing displacement-based seismic design of mass timber rocking walls using genetic algorithm
Optimizing displacement-based seismic design of mass timber rocking walls using genetic algorithm
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使用遗传算法优化基于位移的大体积木摇墙抗震设计
DOI：
10.1016/j.engstruct.2020.111603
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发表时间：
2021
影响因子：
5.5
通讯作者：
Busch, Aleesha
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huang, Da;Pei, Shiling;Busch, Aleesha
本文提出了一个合理的程序，利用遗传算法（GA）的大规模木材摇摆墙系统的优化设计超越典型的基于位移的设计指标的木建筑。传统的基于位移的设计仅限于简单的位移目标，而采用优化技术（GA），可以考虑更多的性能特征（如成本、维修性等）。通过在GA优化过程的消除步骤中制定漂移目标和其他结构设计极限状态，本文提出的方法使用多个标准优化摇摆墙设计，这些标准比地震分析中的横向位移目标要多得多。这种类型的优化很难使用传统的手动试错方法来执行。在此过程中，一个现有的简化的非线性时程模拟模型（通过全尺寸振动台试验数据验证）的木摇摆墙。在西雅图的一个例子的设计与一个六层楼的摇摆墙使用所提出的程序。结果表明，该方法可以在合理的时间范围内实现大体积木材摇摆墙横向体系的优化。即使应用相同的漂移限制，由GA产生的最终设计也不同，这取决于其他优化目标。这说明了木摇摆墙系统的抗震设计如何可以很容易地改善与计算机优化工具，因素在其他方面的设计，包括成本。
This paper presents a rational procedure to optimize design for mass timber rocking wall systems utilizing a genetic algorithm (GA) beyond typical displacement-based design metrics for wood buildings. Traditional displacement-based design is limited to simple displacement targets, with optimization techniques (GA), it is feasibly to consider more performance chrematistics (e.g. costs, serviceability, etc.). By formulating drift targets and other structural design limit states within an elimination step of the GA optimization process, the method proposed here optimizes rocking wall design with multiple criteria that factor much more than lateral displacement targets in the seismic analysis. This type of optimization is difficult to perform using traditional manual trial-and-error approaches. An existing simplified nonlinear time-history simulation model (validated through full-scale shake table test data) of a wood rocking wall is employed in this process. The design for an example building in Seattle with a six-story rocking wall is presented using the proposed procedure. The results revealed that the optimization of the mass timber rocking wall lateral system can be achieved in a reasonable time frame using the proposed method. Even though the same drift limits were applied, final designs produced by GA varied, depending on the other optimization objectives. This demonstrates how the seismic design of wood rocking wall systems could be readily improved with computerized optimization tools that factor in other aspects of the design including cost.
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影响因子：
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作者：
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DOI：
10.1061/40558(2001)176
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Min Liu;S. A. Burns;Y. Wen
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