基于改進QPSO算法的鋼管砼框架結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化.pdf

1、鋼管砼結(jié)構(gòu)具有諸多優(yōu)點，且能夠適應(yīng)當(dāng)代建筑向著大跨、高聳、重載等方向發(fā)展的需要，逐漸成為高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式之一，具有十分廣闊的發(fā)展前景，得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛認可。然而目前針對鋼管砼結(jié)構(gòu)的研究多聚焦于理論計算和材料的基本性能等方面，對于其結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方面的例子并不常見，為了能夠適應(yīng)節(jié)能省地型建筑的要求，同時避免材料等的浪費，采取一定措施，對鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化是十分有必要的。這使得國內(nèi)外工程人員致力于

2、尋求合理的優(yōu)化設(shè)計方法，以此來提高此類建筑架構(gòu)的經(jīng)濟效益。
　　本文針對鋼管砼框架，采用固體力學(xué)中的彈塑性理論對其進行計算分析，其中，截面模量選用組合剪切和抗彎模量，利用ABAQUS建立有限元分析模型，得到該框架結(jié)構(gòu)在承受壓力下較為精確的內(nèi)力。針對QPSO算法在復(fù)雜環(huán)境中單個粒子搜索能力較弱的不足，引入ACO算法中的信息素機制，得到改進的量子粒子群優(yōu)化算法，將新算法應(yīng)用到鋼管砼框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化中，以經(jīng)濟性最低為目標(biāo)函數(shù)，建立優(yōu)化模型

3、。使用MATLAB軟件編制鋼管混凝土構(gòu)件的優(yōu)化程序，通過文章選用的實例進行構(gòu)件、框架體系的優(yōu)化計算，通過將優(yōu)化結(jié)果與原數(shù)據(jù)進行內(nèi)力、經(jīng)濟等方面的對比，可以發(fā)現(xiàn)，在構(gòu)件與框架的極限承載力相差不大，且都滿足規(guī)范要求的情況下，改進后的QPSO算法適用于鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化。
　　本文是將群體性智能算法應(yīng)用到鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計當(dāng)中，對此類結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化和經(jīng)濟的節(jié)約具有一定的意義，并為其他類型建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供了一定參考。