粒子群算法在预应力钢结构优化设计中的应用

摘要

本文将满应力法和粒子群优化法相结合,建立了以矢跨比、撑杆长度、索的初应变、索的截面积和钢构件截面特性为设计变量,以结构总质量为目标函数的优化数学模型,并编制了优化程序。对预应力弦支穹顶结构进行了形状优化和截面优化,索力的优化和截面的优化同步进行,解决了两类优化设计变量互相耦合的问题。优化程序的编制具有一定的通用性,能够对不同跨度、网格划分、布索形式的弦支穹顶进行优化,并与现行相关规范规程相结合,除考虑钢构件和索的强度标准外,还考虑了构件稳定性、整体挠度、几何非线性等特性。优化结果表明,本文提出的优化算法效率高、收敛速度快,通用性强,可用于其它预应力钢结构体系的优化设计。