方钢管混凝土桁架结构优化的拟满内力遗传算法

为解决离散变量方钢管混凝土桁架的结构优化问题,以桁架杆件最低总造价为目标函数,采用拟满内力遗传算法对杆件截面进行结构尺寸优化.拟满内力遗传算法引入拟满内力算法作为遗传算子,并将部分初始种群由拟满内力算法产生以增加种群多样性.对传统遗传算法罚函数进行改进,以增强算法的寻优效率.通过两个算例的对比分析,结果表明运用拟满内力遗传算法进行方钢管混凝土桁架结构优化,相对于拟满内力算法和传统遗传算法其造价分别降低了15%、15%、45%、53%.拟满内力遗传算法进行方钢管混凝土桁架结构优化的是有效、可行的.

基于拟满内力遗传算法的方钢管混凝土桁架结构拓扑优化

为了解决方钢管混凝土桁架结构离散变量拓扑优化问题,通过遗传算法随机生成初始拓扑构形,采用启发式算法检查并修正拓扑构形;以方钢钢管截面型号、拓扑变量、混凝土强度等级为优化变量,以结构造价最低为优化目标,建立基于独立拓扑变量的拓扑优化数学模型,提出一种基于拟满内力遗传算法的方钢管混凝土桁架结构拓扑优化方法;拟满内力遗传算法初始总群中部分个体由拟满内力算法的优化解产生,并且将拟满内力算法作为算子加到遗传操作后运行;同时对传统遗传算法的罚函数进行改进,提高遗传算法运行效率;通过算例对12杆桁架结构优化前、后模型及拓扑优化结果进行对比。结果表明:相对于拟满内力算法与遗传算法,所提出的方法应用于方钢管混凝土桁架结构拓扑优化总造价更低;拓扑优化后的结构杆件较少,并且各杆件均已充分发挥承载能力,拓扑优化效果明显改善。

钢筋混凝土框架结构优化的拟满内力设计方法

为解决钢筋混凝土结构的优化问题,以满承载力设计思想为基础提出了一种新型的钢筋混凝土框架结构优化设计方法——拟满内力设计方法,该方法能解决钢筋混凝土框架结构约束众多且在设计过程中较难优化的问题。能处理同时具有尺寸约束、配筋约束、承载力约束的多变量、多约束的离散变量结构优化设计问题。算例结果表明,该方法的局部优化能力强,优化效率高,应用简单,可直接计算钢筋混凝土框架结构的优化问题,是一种可行且有效的优化设计方法。

钢筋混凝土框架结构优化的拟满内力遗传算法

为解决遗传算法在结构优化过程中易出现早熟收敛的问题,采用C++Builder软件编制一种适用于钢筋混凝土结构优化的新方法,该方法以结构的造价为目标,将遗传算法与拟满内力法相结合,对多层钢筋混凝土框架结构进行优化.研究结果表明:拟满内力遗传算法的优化结果优于遗传算法与拟满内力算法的结果.既可发挥遗传算法全局优化好的优势,又可利用拟满内力法善于局部优化的特点,可解决多变量、多约束的钢筋混凝土结构优化问题,是一种有效且可行的优化设计方法.

钢管混凝土桁架结构优化的拟满内力算法

为了解决多离散变量、多约束条件的钢管混凝土桁架结构的尺寸优化设计,采用拟满内力算法对钢管混凝土桁架结构进行尺寸优化设计.首先,建立了用于钢管混凝土桁架结构尺寸优化的数学模型;其次,使用C++Builder软件编制了钢管混凝土桁架结构用拟满内力算法进行优化设计的程序;最后,对两个钢管混凝土桁架结构工程算例进行尺寸优化设计,并与遗传算法优化设计结果进行比较.数值结果表明:拟满内力算法应用于钢管混凝土桁架结构的尺寸优化设计是有效可行的,程序设计可靠;同时,其优化效率更高效,算法更简单,优化效果更好.

基于拟满内力算法的方钢管混凝土桁架拓扑优化

为提高多离散变量、多约束条件的方钢管混凝土桁架的优化效率,采用拟满内力算法对方钢管混凝土桁架进行拓扑优化。在满足尺寸约束和承载力约束条件下,以造价最低为目标函数,建立了基于独立变量的方钢管混凝土桁架拓扑优化数学模型;拓扑优化主体采用遗传算法,随机得到初始拓扑种群后采用启发式方法检查并修正拓扑构形,之后采用拟满内力算法对拓扑构形进行尺寸优化,再对优化结果进行拓扑优化,封闭循环直到输出最优结果。通过对12杆和15杆桁架进行研究分析,结果表明:将拟满内力算法应用于方钢管混凝土桁架拓扑优化中是一种有效可行的方法,而且一定程度上提高了优化效率。