基于遗传算法钢框架抗震优化设计

采用遗传算法对钢框架结构进行了抗震优化设计,编制了分析程序,并分析了算例,证明将遗传算法运用于抗震优化设计是行之有效的,丰富了钢结构优化设计的理论和方法。     

半刚性钢框架优化设计研究

推导了考虑连接柔性和几何非线性的局部坐标下的单元刚度矩阵,并对半刚性连接单元的固端力进行了修正;其次,采用增量加载法,给出了考虑连接柔性、框架的几何非线性和单元内力与连接之间耦合效应的半刚性钢框架结构分析计算机流程;按照GB50017-2003《钢结构设计规范》和实际施工的要求,建立了考虑构件和连接最小费用问题的半刚性钢框架优化数学模型;然后,在遗传算法和半刚性钢框架结构分析流程的基础上,给出了半刚性钢框架优化设计步骤;根据算例,对半刚性钢框架优化设计做了初步的探讨。     

引入新算子采用隔代映射遗传算法对钢框架进行优化设计

通过引入新的交叉和变异算子,改进遗传算法。隔代映射遗传算法将种群分为多个子群,通过个体迁移、加强多元性及求较优解确定不同种群之间的联系。将新算子引入隔代映射遗传算法中,并采用此算法,按AISC-ASD规范规定,对钢框架进行最小重量优化设计。通过对某3跨3层钢框架和5跨22层特殊钢框架的优化设计,验证了本方法的有效性。对优化求解方法做了重要改进,减少了有限元分析计算量。     

基于遗传算法和分量法的平面半刚性钢框架设计

介绍一种数值方法并基于改进的计算技术对平面内半刚性钢框架进行优化设计。考虑到几组型钢其相关的离散变量、螺栓直径和钢板厚度,根据遗传算法确定结构每个构件和构件间的优化半刚性节点可选择的最优型钢。目标函数包括了构件和半刚性节点的组合成本以及与强度荷载等级相关的各种约束条件。根据欧洲规范3中详细介绍的分量法来研究梁柱间半刚性节点的性能。通过实际设计的两种结构来证明所提出的设计方法是半刚性钢框架自动设计成本最低的方法。     

基于遗传算法的钢框架—BRB结构优化

将钢框架—BRB结构优化设计分为小震优化阶段和大震调整阶段。小震优化阶段以造价最低为优化目标,引入拓扑变量来表示BRB的布设位置,将BRB的位置、等效截面面积和框架的截面作为设计变量,在同时满足梁柱构件的强度和稳定性约束、BRB不屈服约束及层间位移约束的前提下,通过遗传算法对钢框架—BRB结构进行整体优化;大震调整阶段对不符合大震层间位移约束的结构采用准则法调整构件截面。进行了较为全面的钢框架—BRB结构优化设计,在满足规范要求的前提下大幅降低结构造价,提高了结构的经济性。     

有支撑钢框架离散型拓扑优化设计

为了研究离散型拓扑优化理论在实际工程中的应用,在遗传算法和渐进结构优化算法的基础上对有支撑钢框架的离散型拓扑优化设计进行了分析.通过引入拓扑变量并修改无效杆件的弹性模量,提出了一个能适用于桁架结构、刚架结构和桁架刚架混合结构的离散型拓扑优化问题统一数学列式.该统一数学列式能解决桁架拓扑优化问题中以截面面积作为设计变量而...     

基于改进的遗传模拟退火算法的钢框架优化设计

将遗传算法的全局寻优性能好和模拟退火的局部搜索能力强的优点相结合,提出了用于钢框架优化设计的遗传模拟退火算法,并对其进行了改进。在遗传算法部分提出了基于阈值的动态交叉、变异概率,并且采用联赛精英选择策略和最优保存策略,在种群的整体适应度提高的同时,增强了进化后期的种群多样性,提高了算法的收敛速度。在退火部分,针对钢框架优化的具体问题提出了一种更加紧凑灵活的邻域结构,提高了算法寻优性能。最后,将改进的算法用于工程实例,并与其他优化方法相比较,结果表明,该改进算法是一种用于钢框架结构优化设计的更加行之有效的方法。     

基于遗传算法的钢-竹组合工字形梁截面优化设计

以钢-竹组合构件的计算理论与设计方法为研究背景,结合结构优化设计的相关理论对钢-竹组合工字形截面梁进行优化设计。此次优化有成本最小化和抗弯刚度最大化两个目标,采用加权系数法将两个目标转化为单一优化目标,并加以承载力和构造要求的约束条件,最终建立钢-竹组合工字形截面梁多目标优化设计的数学模型。利用遗传算法搜索得到设计参数的最优解,对组合梁的含钢率、翼缘宽厚比和腹板高厚比随加权系数变化的规律及其取值进行分析研究。优化结果表明:采用遗传算法进行优化后的钢-竹组合工字形截面梁的截面参数取值合理,其中组合梁的含钢率范围在9%～20%之间;翼缘宽厚比取5左右为宜;腹板高厚比的取值不小于10且不大于40,同时高厚比随着组合梁跨度的增加逐渐减小,其中跨度较小时取30左右,跨度较大时约取15。优化设计实例表明了所采用的优化思路和优化方法对钢-竹组合工字形梁截面的优化是有效可行的。     

基于遗传算法的铁路纵断面优化设计

通过分析纵断面优化问题的难点,提出利用遗传算法优化纵断面的思路,并对满足高程约束的遗传算法设计和工程费用寻优的遗传计算进行了详细讨论,优化结果表明,遗传算法非常适合纵断面优化设计,它可提高设计质量,减轻设计人员的工作强度,具有一定的实用价值。     

多层变截面钢框架厂房优化设计与分析

多层工业厂房设计中多采用等截面钢框架结构形式,本文在某工业厂房设计过程中,结合门式刚架钢结构中构件变截面的设计思路,采用变截面框架梁替代等截面框架梁的设计方法,减小了用钢量,降低了工程造价,取得了良好的效果.     

隧道拱车钢结构优化设计

利用ANSYS13.0软件分析隧道拱车钢结构的力学特性,结合分析结果和设计经验提出结构的优化方案,考察优化结果并验证其正确性和合理性,可为同类钢结构的优化设计提供有益参考。     

基于混合遗传算法的结构优化设计

针对遗传算法在迭代过程中经常出现早熟、收敛速度慢、局部搜索能力差等缺点,对遗传算法中的遗传算子进行了改进,提出梯度算法与遗传算法相结合的混合遗传算法。分析表明,这种混合遗传算法既发挥了梯度算法局部搜索能力强的特点,又结合了遗传算法全局搜索能力强的优点,避免出现早熟现象,使收敛速度大大改善,具体算例表明该混合遗传算法是一种有效的工程结构优化方法。     

混合遗传算法在工程结构优化设计中的应用

根据工程实际 ,充分考虑规范规定的约束条件和各项技术标准要求 ,建立了建筑结构优化模型。并提出一种离散变量结构优化设计的斐波那契算法与标准遗传算法结合成混合遗传算法。优化设计结果表明 ,这种混合遗传算法既发挥了斐波那契算法省时、高效、局部搜索能力强的特点 ,又发挥了遗传算法全局性好的特点 ,是兼二者之长 ,弃二者之短的高效的理想的工程结构优化设计方法。     

基于遗传算法的冷弯薄壁檩条优化

利用浮点编码遗传算法与有限条法相结合,以考虑了屋面板约束作用的冷弯薄壁檩条为例,把截面尺寸作为设计变量,使满足各种约束条件下的结构重量达到最优。这种方法不仅改变了传统的设计观念,而且可以丰富冷弯薄壁结构优化设计理论和方法。同时编制了分析程序来进行檩条优化设计。     

基于遗传算法的深基坑支护结构优化设计

利用遗传算法的基本原理 ,提出深基坑支护结构设计的全局优化算法 ,该方法模拟了生物遗传的过程 ,克服了传统优化方法容易陷入局部最优解的缺点 ,降低了对目标函数性质的要求 ,通过实例证明该方法的有效性。     

一种应用于预应力钢结构的混合优化设计算法

提出了一种综合运用数学规划法、满应力准则法和遗传算法的混合优化设计算法,解决预应力钢结构优化设计中两类变量、三个方面的优化设计问题,分别为连续变量、非连续变量和形状优化、截面优化、预应力优化。通过算法原理分析和算例计算,表明该优化算法有一定的应用价值。     

基于安全度约束的多次预应力钢结构优化设计

建立了多次预应力钢结构优化设计的模型,考虑了应力、位移等安全性约束,将线性规划与满约束准则法相结合,提出了效率较高的新优化策略和方法,可以得出每一级的预应力值和各个构件的优化截面。分别对具有局部布索或整体布索的大跨度钢屋架、平行钢桁架进行了优化计算分析,验证了本文的理论和方法。     

基于标准遗传算法的结构优化设计

介绍了标准遗传算法的基本理论,探讨了其在结构优化设计上的模型与应用方法,并通过两个数值算例验证了遗传算法的高效性。     

建筑钢结构设计的相关技术标准

在建筑钢结构设计中所涉及的标准很多,对标准的现状、编制和执行提出了建议,并提供有关标准目录供设计人员参考。