基于遗传算法的张弦桁架设计与选形优化

作     者：孙彦平 孙玉萍 SUN Yanping;SUN Yuping

作者机构：兰州理工大学土木工程学院兰州730050 

出 版 物：《建筑结构》 (Building Structure)

年 卷 期：2022年第52卷第1期

页      面：56-62页

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 

主　　题：张弦桁架 多种群遗传算法 选形优化 

摘      要：张弦桁架设计参数较多且相互影响,常伴有较大的几何非线性变形,因此需要精确寻找结构形状及预拉力,以获得结构整体性能的优化结果。在MATLAB平台上利用多种群遗传算法,通过命令流调用SAP2000,在对结构优化的同时,实现找形及找力;第一阶段寻找各类构件的截面,发现桁架弦杆截面的改变对整体优化结果影响较小,在此基础上进行第二阶段结构整体优化。通过对10组模型优化,发现最优矢高、垂度、桁架上弦截面高度、初始预拉力与跨度呈显著线性上升变化,腹杆间距基本保持不变,而撑杆数目则在6~13范围内变化;通过分析得到各最优设计参数与跨度的方程,发现变化范围越大的参数线性程度越高,说明该方法可用于一般张弦桁架的优化。