本申请涉及基础减隔震领域，特别是涉及一种柱下独立隔震基础优化方法、设备及产品。
背景技术：
1、柱下独立隔震基础是一种由层状橡胶和层状混凝土周期性排列组成的周期结构，由于周期结构独特的排列方式，周期结构具有跟声子晶体一样的带隙特征，也就是周期结构对弹性波具有选择透过作用；周期结构存在带隙特性，即周期结构阻隔带隙频率范围内的弹性波传播；即某些频段的弹性波在周期结构中传播时，由于入射波、反射波之间的相互作用或者散射体的局部共振与基体行波的相互作用，使得该频段弹性波被周期结构阻隔，这个频段就是弹性波带隙；地震波也是一种弹性波，因此学者们提出将周期结构作为建筑基础应用于土木工程的隔震领域。近年来，周期基础的形式愈加丰富，一维周期基础、二维周期基础以及三维周期基础不断涌现。其中，一维橡胶-混凝土周期基础因其组成材料经济且制作难度小等优势备受关注。然而，针对一维橡胶-混凝土周期基础的现有研究存在以下问题：
2、(1)研究进程中只考虑初应力对周期基础第一带隙的影响以及缺少优化设计所必须的带隙计算公式。
3、(2)针对一维橡胶-混凝土周期基础的现有优化设计往往是以获取一个低频且宽域的第一带隙为优化目标，使地震作用对上部建筑物的影响缺少衡量尺度。
4、(3)将已有的优化设计方法运用于实际设计过程时，由于周期结构带隙存在低频和宽域相互制约的特性，因此导致最终的设计结果达不到预期目标，以至于所设计的一维橡胶-混凝土周期基础隔震效果不佳。
5、因此，亟需提供一种对柱下独立隔震基础进行优化的方法，以使带隙覆盖上部建筑物在地震作用下的共振区，实现优异的隔震效果，进而得到隔震性能优异的一维橡胶-混凝土周期基础。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种柱下独立隔震基础优化方法、设备及产品，能够提高一维橡胶-混凝土周期基础的隔震效果。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
3、第一方面，本申请提供了一种柱下独立隔震基础优化方法，所述柱下独立隔震基础优化方法包括：
4、确定抗震等级及地震动衰减频段；
5、根据上部建筑物的自重确定橡胶剪切模量，并确定初应力因子和初应力影响系数；
6、建立上部建筑物的abauqs有限元模型；并确定上部建筑物的频率响应函数；
7、根据地震动衰减频段和上部建筑物的频率响应确定在地震动衰减频段内的所有上部建筑物的共振区集合；
8、将共振区集合中每一共振区的终止频率等于频带间隔，并判断频带间隔是否有效；
9、当频带间隔有效时，处在频带间隔外的共振区映射到频带间隔内，并将映射后的共振区取并集，根据取并集后的共振区确定周期基础带隙的上界取值和下界取值；
10、根据上界取值和下界取值以及初应力影响系数确定橡胶层厚度的取值范围和混凝土层厚度的取值范围；
11、以橡胶层厚度的取值范围和混凝土层厚度的取值范围作为优化搜索区间，以统一光滑反应谱转化的功率谱作为权重，以周期基础频响函数与上部建筑物的频率响应函数叠加得到的上部建筑物对周期基础底面频响函数的积分值构建优化目标函数；
12、利用自适应网格优化算法对优化目标函数进行迭代，得到最优周期基础的橡胶层厚、混凝土层厚和周期常数。
13、第二方面，本申请提供了一种柱下独立隔震基础优化设备，所述柱下独立隔震基础优化设备包括：
14、抗震等级及地震动衰减频段确定模块，用于确定抗震等级及地震动衰减频段；
15、初应力因子和初应力影响系数确定模块，用于根据上部建筑物的自重确定橡胶剪切模量，并确定初应力因子和初应力影响系数；
16、频率响应函数确定模块，用于建立上部建筑物的abauqs有限元模型；并确定上部建筑物的频率响应函数；
17、共振区集合确定模块，用于根据地震动衰减频段和上部建筑物的频率响应确定在地震动衰减频段内的所有上部建筑物的共振区集合；
18、频带间隔有效性判断，用于将共振区集合中每一共振区的终止频率等于频带间隔，并判断频带间隔是否有效；
19、周期基础带隙区间确定模块，用于当频带间隔有效时，处在频带间隔外的共振区映射到频带间隔内，并将映射后的共振区取并集，根据取并集后的共振区确定周期基础带隙的上界取值和下界取值；
20、周期基础参数区间确定模块，用于根据上界取值和下界取值以及初应力影响系数确定橡胶层厚度的取值范围和混凝土层厚度的取值范围；
21、优化目标函数构建模块，用于以橡胶层厚度的取值范围和混凝土层厚度的取值范围作为优化搜索区间，以统一光滑反应谱转化的功率谱作为权重，以周期基础频响函数与上部建筑物的频率响应函数叠加得到的上部建筑物对周期基础底面频响函数的积分值构建优化目标函数；
22、最优周期基础参数确定模块，用于利用自适应网格优化算法对优化目标函数进行迭代，得到最优周期基础的橡胶层厚、混凝土层厚和周期常数。
23、第三方面，本申请提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现所述的柱下独立隔震基础优化方法的步骤。
24、第四方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的柱下独立隔震基础优化方法的步骤。
25、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：
26、本申请提供了一种柱下独立隔震基础优化方法、设备及产品，通过当频带间隔有效时，处在频带间隔外的共振区映射到频带间隔内，并将映射后的共振区取并集，根据取并集后的共振区确定周期基础带隙的上界取值和下界取值；根据上界取值和下界取值以及初应力影响系数确定橡胶层厚度的取值范围和混凝土层厚度的取值范围；考虑初应力对周期基础带隙的影响，运用基于矩阵传递法的周期基础带隙计算方法，推导初应力影响下一维橡胶-混凝土周期基础带隙的计算方法，得到初应力影响下不同带隙频率点之间的一对一映射关系。通过设计一维橡胶-混凝土周期基础的橡胶层厚度h1和混凝土层厚度h2，使得该周期基础的带隙覆盖上部建筑物的所有共振区，并将上部建筑物在地震作用下的平均响应作为优化目标，实现衡量地震作用对上部建筑物的影响；通过运用自适应网格算法对柱下独立隔震基础进行优化，使其带隙覆盖上部建筑物在地震作用下的共振区，实现优异的隔震效果。
1.一种柱下独立隔震基础优化方法，其特征在于，所述柱下独立隔震基础优化方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种柱下独立隔震基础优化方法，其特征在于，所述根据上部建筑物的自重确定橡胶剪切模量，并确定初应力因子和初应力影响系数，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种柱下独立隔震基础优化方法，其特征在于，所述将共振区集合中每一共振区的终止频率等于频带间隔，并判断频带间隔是否有效，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种柱下独立隔震基础优化方法，其特征在于，所述当频带间隔有效时，处在频带间隔外的共振区映射到频带间隔内，并将映射后的共振区取并集，根据取并集后的共振区确定周期基础带隙的上界取值和下界取值，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种柱下独立隔震基础优化方法，其特征在于，所述根据上界取值区间和下界取值区间以及初应力影响系数确定橡胶层厚度的取值范围和混凝土层厚度的取值范围，具体包括：
6.一种柱下独立隔震基础优化设备，其特征在于，所述柱下独立隔震基础优化设备包括：
7.一种计算机设备，包括：存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-5中任一项所述的柱下独立隔震基础优化方法的步骤。
8.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的柱下独立隔震基础优化方法的步骤。
