基于加速遺傳算法的方鋼管混凝土柱優化模型

袁朝陽, 吳成國, 張宇亮, 鐘磊, 楊齊祺

(合肥工業大學 土木與水利工程學院,安徽 合肥 230009)

基于加速遺傳算法的方鋼管混凝土柱優化模型

袁朝陽, 吳成國, 張宇亮, 鐘磊, 楊齊祺

(合肥工業大學 土木與水利工程學院,安徽 合肥 230009)

方鋼管混凝土柱因其優良的性能被越來越多地應用到高層建筑結構設計中,其經濟性也日益受到關注。設計合理的構件尺寸將會節省投資成本、降低工程造價,因此合理地優化方鋼管混凝土柱構件則顯得非常重要。根據鋼管混凝土結構設計最新規范建立方鋼管混凝土柱優化模型,并采用罰函數法處理復雜約束問題,提出用加速遺傳算法求解該優化模型，并以某高層結構底層柱為例進行了應用驗證。結果表明:經加速遺傳算法優化后的單根柱造價比原設計造價節省了24.5%,效益可觀;用加速遺傳算法對方鋼管混凝土柱進行優化設計是可行的,具有較高的經濟效益和推廣應用價值。

方鋼管混凝土柱;設計優化;加速遺傳算法

鋼管混凝土結構是將混凝土填充到鋼管中的一種組合結構,自20世紀60年代以來,因其受力性能優越和鋼材節省等顯著優點而得到廣泛應用[1-2]。目前，國內外使用較多的鋼管混凝土組合構件形狀是圓形和方形,其中方鋼管混凝土結構因其構造簡單、易于連接和耐火性好等優點越來越被工程界所重視[3-4]。隨著高層框架結構中組合柱的廣泛使用,鋼管混凝土柱的經濟性受到越來越多的關注,為降低工程成本而尋找高效的優化算法成為結構領域的熱門研究方向。……