基于蚁群算法的刚架结构优化设计

通过对蚁群算法原理分析及对3跨24层168根杆件的钢框架采用蚁群算法的结构质量进行优化计算,并对此结构采用美国钢结构规范(AISC)、英国钢结构规范(BS5990)、中国《钢结构设计规范》(GB50017-2003)3种规范体系对比分析,显示出了蚁群算法对基于TSP模型的此类结构优化设计具有很好的实用价值,为土木工程结构优化与分析计算提供了有效可行的方法。     

运用蚁群优化法对钢结构进行基于性能的抗震设计

运用蚁群优化法(ACO)对钢结构进行了基于性能的抗震设计。这个离散的数学运算法比其他算法更为有效并精确。采用了非线性分析以得到结构在各种地震性能水平下的结构响应,采用一个简单的计算机程序,对包含一阶弹性和二阶几何刚度的特性进行推覆分析。采用两个实例说明了ACO在轻钢结构中的应用,证明其可满足抗弯钢结构在多种地震性能水平下的要求,同时也与标准遗传算法的结果进行对比,表明ACO更适合解决此类优化问题。     

桁架结构优化设计的改进蚁群算法

通过对已有的优化方法进行分析,针对蚁群算法容易收敛到局部最优解的缺陷,通过遗传算法和禁忌算法来提高增加蚁群算法的全局优化能力,并改进了算法的灵活性和扩展性;将改进的蚁群算法应用到桁架结构优化设计中,提出了桁架结构优化设计的改进蚁群算法,并建立了相应的优化模型;最后,对10杆平面桁架的优化进行了研究和分析,结果表明,提出的改进蚁群算法是科学可行的。     

基于改进蚁群算法的钢管混凝土构件的优化

钢管混凝土结构综合了钢筋混凝土和钢结构的优点,近年来成为我国重要的建筑结构形式之一,在未来也具有广阔的推广前景。本文以纯弯、轴压构件为例,应用改进蚁群算法MATLAB程序建立构件的优化模型。充分利用蚁群算法较强的分步并行和自适应搜索能力,从而跳过了钢管与套箍混凝土之间复杂作用机理的分析。通过对函数的选取和参数的控制,在设计要求范围内对钢管混凝土构件进行了优化,为以后的设计提供了一定的参考。     

门式刚架轻型钢结构几种特殊情形的结构设计探讨

通过3个特殊的轻型门式钢结构工程实例进行结构设计分析,阐述了单坡轻型钢结构、混凝土结构与轻型钢结构组合、钢框架结构与轻型钢结构组合的结构设计与注意事项。探讨了STS二维计算与SATWE空间计算[1]对抗震作用的影响、设计软件的计算参数选取,整体控制指标规范值的应用,以及轻型钢结构节点设计。分析表明,现行规范的相关要求对该类型结构未能全部适用,计算结果应根据结构特性、力学性能和规范综合分析、判别。     

基于改进蚁群算法的钢结构优化设计

在介绍蚁群优化算法的原理、基本框架的基础上,提出了一种改进的蚁群算法——分层蚁群算法,并将该算法应用到钢结构优化设计中,最后通过一个算例验证了该方法的效率和有效性,结果表明该方法科学可行,具有很好的应用前景。     

基于连续域蚁群算法的结构优化设计

工程结构优化设计是把力学和优化技术有机地结合,根据设计要求,使部分参与计算的量以变量出现,建立结构设计参数与结构重量、最大允许应力等的非线性关系,获得连续域蚁群算法求解结构优化问题所需的目标函数,用连续域蚁群算法进行寻优搜索运算,从而求出所需最优解。算例表明,连续域蚁群算法可求解多维连续优化问题,收敛速度快,且计算精度高,可用于工程结构优化设计。     

多粒度PPI网络描述模型及其蚁群优化的功能模块检测方法

针对蚁群算法在大规模蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络中进行功能模块检测所暴露的时间性能方面的不足,提出了一种基于多粒度描述和蚁群优化的快速求解算法。首先,从粒度计算的角度,给出了一种新的多粒度PPI网络描述模型;然后,基于该模型,设计了融合功能和结构信息的粒度划分,粗粒度的蚁群寻优,解的还原与优化3个阶段的求解过程。在大规模PPI网络上的实验表明:算法在保证检测质量的同时,能显著降低利用蚁群算法进行功能模块检测的求解时间,而且与近年来的一些经典算法相比在检测精度上也具有一定的优势。     

国内外钢结构设计规范关于角焊缝的限值及计算方法比较

以《钢结构设计规范》(GB 5 0 0 17- 2 0 0 3)为基础 ,结合美国钢结构设计规范 (LRFD - 2 0 0 1)及欧洲钢结构设计规范 (EC3- 1993) ,对三本规范中关于角焊缝的限值及计算方法进行了计算分析和比较 ,有关分析结论可供工程技术人员了解国内外钢结构设计规范的技术水平和发展动态时参考。     

薄腹工字形截面轴压构件有效面积计算方法比较

对各国规范以及Winter公式关于工字形截面构件有效宽度的计算公式进行简要介绍,并采用各国规范方法和有限元数值模拟对腹板不同宽厚比和构件不同长细比的工字形截面轴压构件有效面积进行计算和分析。结果表明:《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)在腹板宽厚比较大时有效面积过于保守,《钢结构设计规范》(GB50017—2003)、欧洲规范(E3-1.5:2006)对于长细比较大构件有效面积过于保守,《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018—2002)、美国规范(AISC:2005)以及Winter公式与数值结果吻合较好,且有一定的安全度,建议对于薄腹工字形截面轴压构件有效面积可采用《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018—2002)计算方法进行计算。