基于成本-效益准则的高层RC框架结构优化设计(Ⅰ)——方法

成本-效益准则是基于性能的抗震设计的重要原则,该准则在设计中除了考虑技术要素外,还考虑经济、社会等诸多因素,它所追求的设计目标为结构在其寿命周期内的总造价最小。因此,结构全寿命造价评估是基于性能的抗震设计的基本问题。在已有全寿命造价优化模型的基础上,提出了三目标函数全寿命造价优化模型。与已有的全寿命造价模型相比,该模型除考虑结构初始造价、损失期望外,还考虑了反映结构设计与施工复杂性的构件截面类型数量;另外,还将结构在其运行期间的检查、维护费用及由于优化导致建筑使用面积变化所引起的租金收益影响也列入到结构全寿命造价中。最后,基于所提出的优化模型,给出了以多目标遗传算法为搜索引擎、运用MATLAB语言开发的高层RC框架结构基于成本-效益准则的自动优化程序流程图。

高层RC框架结构基于成本-效益准则的优化设计研究(Ⅱ)——应用

根据作者先前提出的优化模型及基于成本-效益准则的优化设计流程,以多目标遗传算法为搜索引擎,运用MATLAB语言开发了高层RC框架结构基于成本-效益准则的自动优化程序。研究结果表明,程序所产生的设计方案具有多样性、可选择性、业主主动参与性及可依靠经验等特点。

基于全寿命周期的隔震结构整体性优化

现行规范的抗震设防目标已经不能完全满足目前的结构抗震要求.作为现行规范的延续与发展,基于性能的抗震设计方法已逐步被人们所接受.成本-效益准则是基于性能抗震设计的一项重要原则.首先,根据基础隔震结构的设计特点,采用免疫遗传算法来研究基于成本-效益准则的隔震结构参数优化问题;其次,在隔震设计中同时考虑结构的初始造价、损失费用和维修费用,对隔震结构进行整体性的优化设计;最后,通过一个优化算例得到了造价最低的隔震结构布置方案,并验证了隔震结构比传统抗震结构在全寿命周期内更具优势.