基于粒子群算法的剛架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化.pdf

1、在眾多的約束條件下如何快速、準確地實現(xiàn)最佳性能、最佳造價等工程需求是當前結(jié)構(gòu)優(yōu)化最需要解決的問題。與此同時，結(jié)構(gòu)具有多樣性，桁架、剛架等結(jié)構(gòu)都是常見的結(jié)構(gòu)形式，因桁架結(jié)構(gòu)主要承受軸向力、受力簡單，故目前的結(jié)構(gòu)優(yōu)化多是以桁架結(jié)構(gòu)為研究模型;剛架在結(jié)構(gòu)形式中比桁架要更為普遍，但因其受力復(fù)雜，以剛架結(jié)構(gòu)為模型的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究較少。本文的兩大核心問題便是粒子群算法的改進以及將改進的粒子群算法應(yīng)用于剛架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。本文的主要內(nèi)容概括為以下幾點:

2、
　　1、運用標準的粒子群算法實現(xiàn)了連續(xù)變量的剛架結(jié)構(gòu)及剛架與桁架組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，同時將其結(jié)果與部分傳統(tǒng)方法（改進的可行域算法、序列線性算法、序列二次規(guī)劃）進行對比，一方面驗證了粒子群算法在連續(xù)變量的剛架結(jié)構(gòu)及剛架與桁架組合結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題的適用性，另一方面也表明粒子群算法在處理連續(xù)變量問題上相較傳統(tǒng)算法性能更為卓越。
　　2、針對等步長變化離散變量問題和給定值離散變量問題，本文分別給出不同的解決方案，基于先設(shè)法將連續(xù)變量離散化

3、，進而驗算其約束條件的思想，對剛架結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，驗證了該方法對于離散變量剛架結(jié)構(gòu)優(yōu)化的適用性。
　　3、針對粒子群的慣性權(quán)重、全局最優(yōu)粒子更新模式進行改進，并在離散變量剛架結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，將其與未進行改進的離散粒子群算法進行對比，進而證明了應(yīng)用改進技術(shù)的離散粒子群算法更具有優(yōu)越性。
　　4、采用離散粒子群算法，依據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》完成了對門式剛架的優(yōu)化設(shè)計。與文獻中優(yōu)化結(jié)果的對比表明:采用先將連續(xù)變量離散化再