Phân tích động mờ khung thép phẳng được giằng sử dụng thuật toán tiến hóa vi phân

Bài viết nghiên cứu áp dụng thủ tục phần tử hữu hạn mờ phân tích động kết cấu khung thép phẳng với các đại lượng đầu vào mờ. Các hệ số liên kết giữa dầm – cột, cột – móng, tải trọng, khối lượng riêng và hệ số cản được mô tả dưới dạng các số mờ tam giác. Phương pháp tích phân số β – Newmark được áp dụng xác định chuyển vị trong hệ phương trình cân bằng động tuyến tính.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích động mờ khung thép phẳng được giằng sử dụng thuật toán tiến hóa vi phân Phân tích động mờ khung thép phẳng được giằng sử dụng thuật toán tiến hóa vi phân Fuzzy dynamic analysis of 2d-braced steel frame using differential evolution optimization Viet T. Tran, Anh Q. Vu, Huynh X. Le Tóm tắt 1. Introduction Bài báo nghiên cứu áp dụng thủ tục phần tử hữu In the dynamic analysis of steel frame structures with semi-rigid connections, rigidity of the connection (or fixity factor of the connection), hạn mờ phân tích động kết cấu khung thép phẳng loads, mass per unit volume, damping ratio … have a significant influence với các đại lượng đầu vào mờ. Các hệ số liên kết on the time – history response of steel frame structure [4]. In practice, giữa dầm – cột, cột – móng, tải trọng, khối lượng however, many parameters like worker skill, quality of welds, properties riêng và hệ số cản được mô tả dưới dạng các số mờ of material and type of the connecting elements affect the behavior of a tam giác. Phương pháp tích phân số β – Newmark connection, and this fixity factor is difficult to determine exactly. Therefore, in được áp dụng xác định chuyển vị trong hệ phương a practical analysis of structures, a systematic approach need to include the trình cân bằng động tuyến tính. Phương pháp tối uncertainty in the connection behavior, and the fixity factor of a connection ưu mức – α sử dụng thuật toán tiến hóa vi phân modeled as the fuzzy number is reasonable [5]. In addition, the uncertainty được tích hợp với mô hình phần tử hữu hạn để of input parameters is also described in form of fuzzy numbers, such as phân tích động kết cấu mờ. Hiệu quả của phương external forces, mass per unit volume and damping ratio. In this paper, the pháp đề xuất được minh họa thông qua ví dụ liên fuzzy displacement - time dependency of a planar steel frame structure quan đến khung thép phẳng hai mươi lăm tầng, is determined in which the fixity factor, loads, mass per unit volume, and ba nhịp được giằng tập trung. damping ratio are described in the form of any triangular fuzzy numbers. Từ khóa: Khung thép giằng, liên kết mờ, động lực kết cấu A procedure is based on finite element model by combining the α – level mờ, thuật toán tiến hóa vi phân optimization with the Differential Evolution algorithm (DEa). The Newmark-β average acceleration numerical integration method is applied to determine the displacements from the linear dynamic equilibrium equation system of Abstract the finite element model. This paper studies the application of the fuzzy finite 2. Finite element with linear semi-rigid connection element procedure for dynamic analysis of the planar The linear dynamic equilibrium equation system is given as following semi-rigid steel frame structures with fuzzy input parameters. The fixity factors of beam – column and [ M ]{u} + [C ]{u} + [ K ]{u} = {P ( t )} (1) column – base connections, loads, mass per unit volume and damping ratio are modeled as triangular where {u} , {u} , and {u } are the vectors of acceleration, velocity, and fuzzy numbers. The Newmark-β numerical integration displacement respectively; [M], [C], and [K] are the mass, damping, and method is applied to determine the displacement of stiffness matrices respectively; {P(t)} is the external load vector. The viscous the linear dynamic equilibrium equation system. The damping matrix [C] can be defined as α – level optimization using the Differential Evolution = [C ] α M [ M ] + β K [ K ] (2) (DE) integrated finite element modeling to analyse dynamic of fuzzy structures. The efficiency of proposed where αM and βK are the proportional damping factors which defined as methodology is demonstrated through the example 2ω1ω2 2 problem relating to the twenty-five – story, three – bay = α M ξ= ;β ξ ω1 + ω2 K ω1 + ω2 (3) concentrically braced frame. Keywords: braced steel frame, fuzzy connection, fuzzy where ξ is the damping ratio; ω 1 and ω 2 are the natural radian frequencies of the first and second modes of the considered frame, respectively. structural dynamic, differential evolution algorithm In this study, the frame element with linear semi – rigid connection is shown in Fig. 1, with E - the elastic modulus, A – the section area, I – the inertia moment, m - the mass per unit volume, k1 and k2 – rotation resistance MS. Viet T. Tran ...