基于遺傳算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及程序研制.pdf

1、基于遺傳算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是近二十年來快速發(fā)展并應(yīng)用起來的一門新技術(shù)。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計可以提高結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量、計算效率，降低工程造價，從而帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益?；谶z傳算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法，具有很強(qiáng)的解決問題的能力以及廣泛的適應(yīng)性。本文將改進(jìn)的遺傳算法應(yīng)用于水電站加勁壓力鋼管和鋼筋混凝土梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計中。主要工作如下。
　　 首先，介紹了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的基本概念、數(shù)學(xué)模型及優(yōu)化設(shè)計方法的發(fā)展;闡述了遺傳算法的基本概念、基本過程

2、。以標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法為全局搜索方法，以混合離散變量的直接搜索與查點法為局部搜索方法，對遺傳算法改進(jìn)而形成了混合遺傳算法。為后續(xù)研究工作奠定了基礎(chǔ)。
　　 其次，建立了水電站加勁壓力鋼管結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型，確定了設(shè)計變量、目標(biāo)函數(shù)和約束條件，研制了基于混合遺傳算法的水電站加勁壓力鋼管結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計FORTRAN程序。給出了T形與矩形加勁環(huán)壓力鋼管優(yōu)化計算結(jié)果。
　　 再次，建立了工程結(jié)構(gòu)中最為常見的鋼筋混凝土梁的優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)

3、模型，考慮的約束有正截面受彎承載力、截面受壓區(qū)高度及配筋、斜截面受剪承載力、截面尺寸、配箍率、箍筋間距、梁的撓度、梁的最大裂縫寬度等。研制了基于混合遺傳算法的鋼筋混凝土梁的優(yōu)化設(shè)計FORTRAN程序，給出了三種設(shè)計方案的計算結(jié)果。
　　 最后，將本文的遺傳算法優(yōu)化結(jié)果與其他設(shè)計方案進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明，利用遺傳算法對于結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益巨大、社會效益顯著。本文提出的基于改進(jìn)（混合）遺傳算法的優(yōu)化設(shè)計方法具有很高