單調(diào)升溫的復(fù)形-模擬退火法在動(dòng)力優(yōu)化中的應(yīng)用.pdf

1、傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法主要基于靜強(qiáng)度理論，而結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)以動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)時(shí)考慮結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性以及動(dòng)響應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響，是對(duì)設(shè)計(jì)理論的進(jìn)一步發(fā)展。目前，結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要障礙是需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力重分析，對(duì)大中型及復(fù)雜優(yōu)化問題計(jì)算量大，計(jì)算效率不高。 鑒于單純形－模擬退火法算法在系統(tǒng)低溫時(shí)難以跳出局部最優(yōu)，影響計(jì)算效率。本文借鑒單調(diào)升溫的模擬退火法的思路，當(dāng)系統(tǒng)在低溫狀態(tài)陷入局部最優(yōu)時(shí)對(duì)其進(jìn)行升溫，以幫助算法跳出局部最

2、優(yōu)解。同時(shí)，為使算法不僅適用于線性優(yōu)化問題而且能適用于非線性優(yōu)化問題，將單純形法推廣至復(fù)形法，提出單調(diào)升溫的復(fù)形－模擬退火法。 能量目標(biāo)函數(shù)集中體現(xiàn)了質(zhì)量、阻尼、剛度對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)的作用，具有較強(qiáng)的綜合性。本文分別采用重量、造價(jià)、能量三種目標(biāo)函數(shù)對(duì)算例進(jìn)行動(dòng)力優(yōu)化。文中以地震作用下吸收能量最小為目標(biāo)對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行的動(dòng)力優(yōu)化是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域中一種較新的嘗試。采用有限單元法計(jì)算結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)。約束條件依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50