基于改进蛙跳算法的装配式建设过程可靠性研究

摘要

预制装配式建筑的发展是我国建筑业“十三五”期间重要战略之一，随着装配式建筑的大型化和复杂化，其建设过程愈来愈成为一项复杂的系统工程，某个环节的失误都将造成重大损失，因此，对其建设过程的研究具有非常重要的现实意义。
　　本文尝试建立预制装配式混凝土结构建设过程系统可靠性模型，结合改进蛙跳算法对目标约束函数进行求解，为装配式和可靠性研究提供一种新的思路和方法。考虑到传统可靠度计算方法在多约束问题中求解困难等不足，引入基本蛙跳算法并进行改进。通过对青蛙个体进行随机分组，结合细菌觅食算法中的迁移机制对搜索位置进行概率迁移，并对位置信息相同的青蛙个体执行化学反应优化算法中的高斯突变。最后，通过测试函数和TSP问题验证改进蛙跳算法的高效性。并且通过分析设计、生产、运输、安装施工四个子系统的特点及影响因素，推导出各子系统的可靠度模型;结合层析分析法，得到各子系统的相对权重，分析子系统的串并联关系，建立装配式结构建设过程系统可靠度分析模型。
　　以某装配式商业建筑项目为例，分别对子系统可靠度进行分析，建立可靠度约束函数，在考虑工期、成本等因素下，结合改进蛙跳算法，求解出多组约束函数的Pareto解集，给管理者的决策提供较好的参考价值。结果表明:通过建立装配式混凝土结构建设过程系统可靠性分析模型，并采用改进蛙跳算法对可靠度约束函数进行求解，取得了较好的结果，能较大限度地协调建设过程可靠度和工程项目的经济效益，具有一定的实际应用价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题的背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 问题的提出

1．1．3 研究意义

1．2 装配式建筑发展情况

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 系统可靠性研究现状

1．3．1 国内研究现状

1．3．2 国外研究现状

1．4 基本蛙跳算法研究现状

1．4．1 国内研究现状

1．4．2 国外研究现状

1．5 本文的研究内容

1．5．1 本文框架结构

1．5．2 创新点说明

1．6 本章小结

第2章 系统可靠性概念与方法

2．1 系统可靠性的概念

2．2 系统可靠性指标

2．3 系统可靠性模型类别

2．3．1 串联系统

2．3．2 并联系统

2．3．3 串—并联系统

2．3．4 并—串联系统

2．3．5 k／n(G)系统

2．4 装配式混凝土结构建设可靠性研究

2．5 本章小结

第3章 改进蛙跳算法

3．1 基本蛙跳算法

3．1．1 基本蛙跳算法的原理

3．1．2 基本蛙跳算法的数学模型

3．1．3 基本蛙跳算法的特点

3．2 细菌觅食算法

3．3 改进蛙跳算法

3．3．1 基本蛙跳算法的改进思路

3．3．2 改进蛙跳算法的运行步骤

3．4 改进蛙跳算法的仿真实验

3．4．1 测试函数

3．4．2 旅行商问题

3．5 本章小结

第4章 装配式混凝土结构建设过程系统可靠性模型

4．1 系统可靠性模型影响因素的确定

4．1．1 系统可靠性模型影响因素确定的原则

4．1．2 系统可靠性模型影响因素的框架设计

4．2 系统可靠性模型建模步骤

4．3 装配式混凝土结构建设过程子系统模型

4．3．1 设计环节模型

4．3．2 生产环节模型

4．3．3 运输环节模型

4．3．4 施工环节模型

4．4 各子系统权重系数的确定

4．5 改进蛙跳算法在可靠性分析中的运行步骤

4．6 本章小结

第5章 装配式混凝土结构系统可靠性实例分析

5．1 项目背景资料

5．2 建设过程各子系统可靠度求解

5．2．1 设计环节可靠度

5．2．2 生产环节可靠度

5．2．3 运输环节可靠度

5．2．4 施工环节可靠度

5．3 各子系统权重计算

5．4 建设全过程系统可靠性分析结果

5．5 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士期间的论文