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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃俊維
研究生(外文):Chun-wei Huang
論文名稱:基因演算法模擬加裝液流阻尼器防震結構之動力反應
論文名稱(外文):Dynamic responses of Fluid Dampers allocated seismic structures by Genetic Algorithms
指導教授:朱世禹徐德修徐德修引用關係
指導教授(外文):Shih-yu ChuDeh-shiu Hsu
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:土木工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:75
中文關鍵詞:基因演算法動力反應液流阻尼器
外文關鍵詞:Fluid Dampersdynamic responsesGenetic Algorithms
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本文主旨在於模擬防震結構加裝液流阻尼器之動力反應。由於液流阻尼器出力與結構反應速度 次方成正比,因此求解結構反應不易。本研究利用基因演算搜尋最佳解的特性,配合運動方程式平衡的概念,針對加裝液流阻尼器結構之反應求解。文中並提出除了基因演算法外的另一種模擬方法加以比較探討。
本研究也針對基因演算過程中所使用到的參數做調整,經由調整後的參數值,可在演算的過程中得到較高的適存值與提升演算法的效率。
This motive is to simulate the dynamic responses of seismic resistant structures with fluid dampers. Because the forces of fluid dampers and the term of speed of power of n is proportional, solving structural response is not easy. With the use of genetic algorithms, which can search the best responses, and the idea of balanced equation of motion, we can solve the responses of structures with fluid dampers. In this thesis, another simulation method is to compare with genetic algorithms.
We also try to adjust the parameters in genetic algorithm. Once the parameters are adjusted, we can get values of higher fitness and enhance efficiency of algorithms.
摘要 ..................................................................................................... I

誌謝 ..................................................................................................... III

目錄 ..................................................................................................... IV

表目錄 ................................................................................................. VIII

圖目錄 ................................................................................................. IX

第一章 緒論
1.1 前言 ............................................................................. 1
1.2 研究動機與目的 ......................................................... 1
1.3 本文內容 ..................................................................... 2
第二章 液流阻尼器及其運動方程式
2.1 液流阻尼器 ................................................................. 4
2.1.1 液流阻尼器概述 .............................................. 4
2.1.2液流阻尼器力學模式 ....................................... 6
2.2 液流阻尼器之運動方程式 ......................................... 8
2.2.1單自由度系統 ................................................... 8
2.2.2多自由度系統 ................................................... 9
2.2.3線性加速度法 ................................................... 11
第三章 基因演算法與主程式架構
3.1 基因演算法 ................................................................. 14
3.1.1基因演算法之起源 ........................................... 14
3.1.2基因演算法之流程 ........................................... 14
3.1.3初始族群 ........................................................... 15
3.1.4編碼 ................................................................... 16
3.1.5適應函數 ........................................................... 17
3.1.6複製 ................................................................... 18
3.1.7交配 ................................................................... 18
3.1.8突變 ................................................................... 19
3.1.9演化終止 ........................................................... 19
3.2 主程式架構 ................................................................. 20
3.2.1 C++ Builder ........................................................ 20
3.2.2程式執行流程 ................................................... 20
3.2.3主程式介紹 ....................................................... 22
3.3 參數調整 ..................................................................... 24
3.3.1 適應函數的建構與調整 .................................. 24
3.3.2複製率調整 ....................................................... 27
3.3.3突變率調整 ....................................................... 28
3.3.4初始族群數調整 ............................................... 29
3.3.5陷入局部最佳解的處理方式 ........................... 30
第四章 防震結構的模擬
4.1 模擬假設 ..................................................................... 31
4.1.1 模擬剪力構架 .................................................. 31
4.1.2單自由度模型 ................................................... 32
4.1.3多自由度模型 ................................................... 33
4.1.4外力設定 ........................................................... 34
4.1.5基因演算參數設定 ........................................... 34
4.2 等速概算法 ................................................................. 35
4.3 模擬單自由度加裝線性液流阻尼器 ......................... 37
4.3.1適存值與準確性之關係 ................................... 37
4.3.2模擬反應與數值解比較 ................................... 39
4.3.3外力頻率的改變 ............................................... 44
4.4 模擬多自由度加裝線性液流阻尼器 ......................... 49
4.4.1模擬反應與數值解比較 ................................... 49
4.4.2外力頻率的改變 ............................................... 55
4.4.3實際地震力模擬 ............................................... 60
4.5 模擬多自由度加裝非線性液流阻尼器 ..................... 67
第五章 結論與建議
5.1 結論 ............................................................................. 70
5.2 建議 ............................................................................. 71
參考文獻 ............................................................................................. 72
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