【技术实现步骤摘要】
一种钢筋混凝土框架结构优化的拟满内力遗传算法
本专利技术涉及一种钢筋混凝土框架结构优化的拟满内力遗传算法，具体的说是将遗传算法与拟满内力法相结合，对多层钢筋混凝土框架结构进行优化设计的方法。
技术介绍
实际的建筑工程中截面尺寸、钢筋直径等必须满足一定的建筑模数，属于离散变量结构优化设计，设计变量的离散性导致了常规的解析数学方法对实际工程不再适用、对于所求解是否为最优解无法进行明确的判断等困难，近年来针对离散变量结构优化设计的研究越来越多，传统方法采用最有准则法，但是该类方法最终结果可能存在非最优解，迭代工程量较大，此外，常用的方法还有随机型方法，智能优化设计方法等，其中遗传算法是基于生物遗传特性提出的，方法实现简单，对目标函数要求少，与实际问题关联不大，应用范围较为广泛，遗传算法是基于生物遗传特性提出的，方法实现简单，对目标函数要求少，与实际问题关联不大，应用范围较为广泛.郭鹏飞、张延年等人对遗传算法在桁架结构优化设计中的应用进行了较多研究，结果显示优化效果良好，鲁棒性好、优化效率高，但是传统遗传算法易早熟，容易产生局部最优解，因此郭鹏飞等人提出了诸多混合遗传算法...
【技术保护点】
1.一种钢筋混凝土框架结构优化的拟满内力遗传算法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤1、定义个体：将一个钢筋混凝土框架结构个体定义为一个5行n列的二维数组；步骤2、二进制编码，产生初始种群P(k)：采本专利技术采用二进制编码对结构各变量进行编码，初始种群由两部分构成：第一部分为随机生成的二进制编码，第二部分为拟满内力部分优化解；步骤3、输入结构基本参数；步骤4、评价初始种群，计算适应度：通过解码公式将二进制编码串解码得到十进制值，即杆件截面等变量的实际值，计算得到结构的目标函数，依据罚函数将目标函数转化为种群的适应度函数，并得到种群的适应率；步骤5、选择操作：使用轮盘赌选择方...
【技术特征摘要】
1.一种钢筋混凝土框架结构优化的拟满内力遗传算法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤1、定义个体：将一个钢筋混凝土框架结构个体定义为一个5行n列的二维数组；步骤2、二进制编码，产生初始种群P(k)：采本发明采用二进制编码对结构各变量进行编码，初始种群由两部分构成：第一部分为随机生成的二进制编码，第二部分为拟满内力部分优化解；步骤3、输入结构基本参数；步骤4、评价初始种群，计算适应度：通过解码公式将二进制编码串解码得到十进制值，即杆件截面等变量的实际值，计算得到结构的目标函数，依据罚函数将目标函数转化为种群的适应度函数，并得到种群的适应率；步骤5、选择操作：使用轮盘赌选择方法对个体进行选择；步骤6、交叉操作：采用单点交叉的方式进行交叉操作，即在个体编码串中随机指定一个交叉点，并以交叉点为中心交换两条染色体中的部分编码；步骤7、变异操作：采用单点变异的方式进行变异操作，为依据变异概率选择部分个体编码串，在被选择的个体编码串中随机指定变异点，并将变异位的编码由1→0或0→1；步骤8、拟满内力操作：拟满内力操作即以承载力为判断条件，依次对杆件截面进行调整以使各杆件均接近或达到满承载力的过程；步骤9、适应度计算，利用罚函数的方式进行个体适应度函数的计算，并计算个体适应度；步骤10、终止条件判断，若满足终止条件则输出结果，否则令遗传代数k＝k+1，进行下一轮迭代。2.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土框架结构优化的拟满内力遗传算法，其特征在于，所述步骤1中，钢筋混凝土框架结构的二维数组表现形式：其中X为表示个体的矩阵，n为单元号，bj为单元截面宽度，As0j为单元跨中纵筋截面积，As1j、As2j分别为梁上部左、右两端的纵筋截面积，其中柱没有上部左、右两端的截面积，因此值赋0，Asvj为单元箍筋截面积。3.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土框架结构优化的拟满内力遗传算法，其特征在于，所述步骤2中，二进制编码方式：其中m为...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢军，段龙，阎杰，王倩，杨永竹，倪雅静，胡英飞，张恒，马宏，
申请(专利权)人：河北建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：河北,13
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