基于改進QPSO算法的鋼管砼框架結構設計優(yōu)化.pdf

1、鋼管砼結構具有諸多優(yōu)點，且能夠適應當代建筑向著大跨、高聳、重載等方向發(fā)展的需要，逐漸成為高層建筑、大跨度結構、地下結構的主要結構形式之一，具有十分廣闊的發(fā)展前景，得到了國內外學者的廣泛認可。然而目前針對鋼管砼結構的研究多聚焦于理論計算和材料的基本性能等方面，對于其結構設計優(yōu)化方面的例子并不常見，為了能夠適應節(jié)能省地型建筑的要求，同時避免材料等的浪費，采取一定措施，對鋼管混凝土框架結構設計進行優(yōu)化是十分有必要的。這使得國內外工程人員致力于

2、尋求合理的優(yōu)化設計方法，以此來提高此類建筑架構的經濟效益。
　　本文針對鋼管砼框架，采用固體力學中的彈塑性理論對其進行計算分析，其中，截面模量選用組合剪切和抗彎模量，利用ABAQUS建立有限元分析模型，得到該框架結構在承受壓力下較為精確的內力。針對QPSO算法在復雜環(huán)境中單個粒子搜索能力較弱的不足，引入ACO算法中的信息素機制，得到改進的量子粒子群優(yōu)化算法，將新算法應用到鋼管砼框架結構的優(yōu)化中，以經濟性最低為目標函數，建立優(yōu)化模型

3、。使用MATLAB軟件編制鋼管混凝土構件的優(yōu)化程序，通過文章選用的實例進行構件、框架體系的優(yōu)化計算，通過將優(yōu)化結果與原數據進行內力、經濟等方面的對比，可以發(fā)現，在構件與框架的極限承載力相差不大，且都滿足規(guī)范要求的情況下，改進后的QPSO算法適用于鋼管混凝土框架結構設計的優(yōu)化。
　　本文是將群體性智能算法應用到鋼管混凝土框架結構的優(yōu)化設計當中，對此類結構設計的優(yōu)化和經濟的節(jié)約具有一定的意義，并為其他類型建筑結構的優(yōu)化提供了一定參考。