遗传算法在双层圆柱面网壳结构优化中的应用.pdf

第卷第期建筑结构年月
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遗传算法在双层圆柱面网壳结构优化中的应用
贺拥军齐冬莲董石麟
(浙江大学杭州)
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[提要] 首次将遗传算法( )引入双层圆柱面网壳结构的优化设计中,实现了对网格尺寸、结构厚度、矢跨比
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的同步优化。编制了相应的程序,并进行了大量的算例分析,结果证明用算法优化网壳结构是高效的。
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[关键词] 遗传算法圆柱面网壳优化
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一、概述件、节点材料的质量密度( / !); (元/ ), (元/ ),
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双层圆柱面空间网壳结构一般为钢结构,利用优(元/ ")分别为杆件、节点、屋面材料的单价,可参
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化设计对于减轻结构自重、降低用钢量和结构造价都照有关建筑工程预算定额及有关市场信息获得;
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有着明显的意义。本文首次采用遗传算法( (
&)7).+8’/= ( ), ( "), ( !)分别为杆件的长度与截面积及
( ))对圆柱面网壳结构进行优化。 9 )( 9 -( 9 (
62,+.49 &’节点的体积; , 为网壳的纵向长度及横向跨度方向
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的弧长( ); , 分别为网壳结构的杆件、节点总数。
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网壳结构的三个形体参数, , 确定后,根据结
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构的拓扑关系及满应力分析法,其它参数均可确定。
因而总造价可表示为, , 的函数,即( , , ),
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图双层圆柱面网壳结构结构设计中的强度及稳定条件为隐式约束。
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采用算法求解的步骤
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算法与其他寻优算法的本质差别是:对参数的
&’( )编码假定实际参数, , 的变化范围分别
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编码进行操作而不是对参数本身操作;从许多初始点#
为[: , ],[ , ],[ , ],分别采用二
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开始并行运算而不是从一点开始,因而可以有效地防 9+7 95C 9+7 95C #9+7 #95C
进制来表示。例如若参数[ , ],用位二
!" !9+7 !95C ’
止搜索过程收敛于局部最优解,而且有最大可能求得进制来表示,则二者满足下式:
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全部最优解;通过目标函数来计算适配值,而不需要其
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他的推