基于遺傳算法的結構優(yōu)化設計及程序研制.pdf

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

2、。以標準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，對遺傳算法改進而形成了混合遺傳算法。為后續(xù)研究工作奠定了基礎。
　　 其次，建立了水電站加勁壓力鋼管結構優(yōu)化設計的數(shù)學模型，確定了設計變量、目標函數(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構優(yōu)化設計FORTRAN程序。給出了T形與矩形加勁環(huán)壓力鋼管優(yōu)化計算結果。
　　 再次，建立了工程結構中最為常見的鋼筋混凝土梁的優(yōu)化設計數(shù)學

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)化設計FORTRAN程序，給出了三種設計方案的計算結果。
　　 最后，將本文的遺傳算法優(yōu)化結果與其他設計方案進行了比較分析。結果表明，利用遺傳算法對于結構進行優(yōu)化設計，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益巨大、社會效益顯著。本文提出的基于改進（混合）遺傳算法的優(yōu)化設計方法具有很高