基于蟻群算法的工程結構優(yōu)化設計.pdf

1、結構設計與施工是土木工程領域最重要的內容之一,結構設計又是結構施工的前提,而結構優(yōu)化設計是結構工程中一個重要研究方面。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,工程結構越來越復雜,成本越來越高,從而使工程結構優(yōu)化設計受到廣泛關注。但是除了單純形方法能夠很好求解線性規(guī)劃問題外,對于其它優(yōu)化問題,目前還沒有一種普遍適用的方法。
　　近年來,隨著計算機技術的發(fā)展,現(xiàn)代啟發(fā)式方法得到迅速發(fā)展。蟻群算法就是在上世紀90年代出現(xiàn)的一種新方法。由于其在TSP問題

2、的成功應用,使其受到廣泛關注。但是,蟻群算法仍有一些問題,如容易出現(xiàn)停滯,計算時間過長等。且其模型的建立是在離散域的基礎之上,對于連續(xù)域的研究還不是很充足。因此,本文將對以下幾點進行研究:
　　(1)由于蟻群算法是針對TSP問題所建立的,對于許多參數(shù)的選取,并不一定能反映土木工程的實際需要。因此,對本文建立的蟻群算法中幾個重要參數(shù)的取值范圍分別進行討論。針對蟻群算法的一些缺陷,通過對信息素的控制以增強其局部搜索和全局搜索能力,提出

3、局部搜索蟻群算法和擬滿應力蟻群算法。由于傳統(tǒng)蟻群算法是建立在離散域基礎上。因此,對于連續(xù)域的應用要進一步改進。在自然界中,信息素是連續(xù)分布的,且離中心越近,信息素越大,越遠信息素越小,因此,其信息素具有正態(tài)分布模式。根據(jù)此模型,配合多種螞蟻尋優(yōu)方式的建立,運用遺傳算法和禁忌算法的一些思想,對連續(xù)域問題進行研究;
　　(2)把以上連續(xù)域,以及離散域的數(shù)學模型運用到十桁架以及二十五桁架的優(yōu)化中,通過和其它算法進行比較,進一步說明改進方