一種改進(jìn)的最優(yōu)準(zhǔn)則法及其在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用_趙若紅_圖文

1、 第 11 期 表4 迭代 步 0 1 2 3 4 5 6 梁寬 /m 0. 5000 0. 3333 0. 2491 0. 2894 0. 3001 0. 3026 0. 3034 趙若紅， 等： 一種改進(jìn)的最優(yōu)準(zhǔn)則法及其在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用 工況 3 的優(yōu)化迭代過程（ 傳統(tǒng) OC 法） 梁高 /m 0. 8000 0. 5333 0. 5000 0. 5000 0. 5000 0. 5000 0. 5000 梁寬 /m 0. 6000 0. 4000 0. 2909 0. 2826 0. 2805 0. 2790 0. 2785 梁高 /m 0. 6000 0. 5000 0. 5000

2、 1 0 541. 6840 2 0 0 0 0 0 0 總體積 / m3 45. 1200 22. 9333 16. 4505 17. 1182 17. 2986 17. 3068 17. 3074 71 參考文獻(xiàn) 1 梁醒培，王輝 基于有限元法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計M 北 京： 清 華大學(xué)出版社，2010 2 王法武 采用最優(yōu)準(zhǔn)則 法 的 結(jié) 構(gòu) 優(yōu) 化 設(shè) 計 研 究D 東 南 大 學(xué)碩士論文，2002 3 Xiaokang Zou Optimal Seismic Performance-Based Design of Reinforced Concrete Buildings Z PHD of

3、 the Hong Kong University of Science and Technology 4 Nader M Okasha ，Dan M Frangopol Lifetime-oriented ultiobjective optimization of structural maintenance considering system reliability ，redundancy and life-cycle cost using GAJ Structural Safety ，2009 ，31 （ 6 ） ： 460 474 5 Guan Chun Luh ，Chun-Yi L

4、in Structural topology optimization using ant colony optimization algorithm J 9 （ 4 ） ： 1343 1353 Computing ，2009 ， 6 Kang Seok Lee ，Zong Woo Geem ，A new structural optimization method based on the harmony search algorithmJ Computers 82 （ 9 10 ） ： 781 798 Structures 2004 ， 7 陳少杰，段敬明，趙洪波 桁架 結(jié) 構(gòu) 優(yōu) 化 設(shè)

5、 計 的 改 進(jìn) 蟻 群 算 40 （ 1 ） ： 55 58 ， 101 法J 工業(yè)建筑，2010 ， 8 李麗娟，黃志斌，劉鋒 啟發(fā)式 粒 子 群 優(yōu) 化 算 法 及 其 在 空 間 14 （ 3 ） ： 47 55 結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用J 空間結(jié)構(gòu)，2008 ， 9 C M Chan An Optimality Criteria algorithm for tall building design using commercial standard sections J 5 （ 1 ） ： 26 29 Optimization ，1992 ， 10 X K Zou ， C M Chan ，

6、Optimal seismic performancebased design of reinforced concrete buildings using nonlinear pushover analysisJ Engineering Structutures ，2005 ： 1289 1302 11 Chan ， C M ， Grierson ， D E ， Sherbourne ， A N ， Structure Applied Soft 0. 5000 1. 4408e + 3 0. 5000 1. 4541e + 3 0. 5000 1. 4427e + 3 0. 5000 1.

7、4423e + 3 圖5 工況 2 的優(yōu)化迭代過程（ 傳統(tǒng) OC 法） 比 較 可 知， 在 傳 統(tǒng) OC 法 的 迭 代 過 程 中， 梁高 D1 和柱寬 D2 分別在第 2 和第 1 個迭代循環(huán)中就出 現(xiàn)了超越下限值 的 現(xiàn) 象， 因 而 被 賦 予 下 限 值。但 如 果對變量越界時進(jìn)行松弛處理， 則 D1 和 D2 分別在 1 個和 2 個 迭 代 步 中 出 現(xiàn) 小 于 下 限 值 的 現(xiàn) 象 后， 經(jīng) 過迭代計算又重新回到了下限值上方 。 兩種方法均 但 傳 統(tǒng) OC 算 法 得 到 的 能得出 優(yōu) 化 問 題 的 可 行 解， 3 結(jié)構(gòu)總體積 為 17. 3074m ， 而當(dāng)設(shè)計

8、變量越界時進(jìn) 行松弛 處 理 的 算 法 得 出 的 結(jié) 構(gòu) 總 體 積 為 13. 5833 m3 ， 顯然， 后一種方法得出的是最優(yōu)解 。 Automatic optimal design of tall steel building frameworksJ 5 結(jié) 論 Journal of Structural Engineering ，ASCE ， 1995 ， 121 （ 5 ） ： 838 847 12 Chan ，C M How to optimize tall steel building frameworks In ASCE Manuals and Report on Eng

9、ineering PracticeJ No 90 ， Guide to Structural Optimization ，J Arora （ ed ） ASCE ， 1997 ： 165 195 13 Chan ，C M ，Optimal lateral stiffness design of tall buildings of mixed steel and concrete constructionJ Journal of Structural Design of Tall Building ，2001 ，10 （ 3 ） ： 155 177 14 Chan ，C M ， Chui ， J

10、 K L ， Wind-induced response and serviceability design optimization of tall steel buildings J Engineering Structures 2006 ，28 （ 4 ） ： 503 513 15 陳龍 珠，王 建 民，葛 煒 結(jié) 構(gòu) 動 力 參 數(shù) 靈 敏 度 的 合 理 分 析 J 土木工程學(xué)報， 2003 ， 36 （ 11 ） ： 50 54 基于最優(yōu)準(zhǔn)則法提出了一種在優(yōu)化迭代過程中 設(shè)計變量越界的松 弛 處 理 方 法， 即允許在部分迭代 步中設(shè)計變量大于 上 限 值 或 小 于 下 限 值， 只有當(dāng)設(shè) 計變量在連續(xù)多個迭代步中越界時才令其等于邊界 值， 算例驗(yàn)證結(jié)果表明， 改進(jìn)后的最優(yōu)準(zhǔn)則法能夠獲 推導(dǎo)了約束條 得更佳的優(yōu)化計 算 結(jié) 果 。 另 一 方 面， 件顯式表達(dá)的簡化 算 式， 以簡