基于SLP方法的框架全約束優(yōu)化.pdf

《基于SLP方法的框架全約束優(yōu)化.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第37卷第1期四川建筑科學(xué)研究2011年2月SichuanBuildingScience23基于SLP方法的框架全約束優(yōu)化陳庭軍，朱杰江(上海大學(xué)土木工程系，上海200072)摘要：探討了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化，并考慮了最大層間位移角的約束，在SLP優(yōu)化方法的思路上，編制了框架優(yōu)化程序和內(nèi)力計(jì)算程序。通過算例驗(yàn)證，該方法對小型框架結(jié)構(gòu)具有一定的可行性，而且可以看出，框架結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化較能合理分配剛度。最后，對框架結(jié)構(gòu)整體全約束優(yōu)化提出了自己的看法。關(guān)鍵詞：框架優(yōu)化；序列線性規(guī)劃；層間位移角；鋼筋混凝

2、土中圖分類號(hào)：TU375．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008～1933(2011)0l一023—04FramestructureoptimizationwithallconstraintsbasedonSLPmethodCHENTingjun，ZHUJiejiang(DepartmentofCivilEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China)Abstract：Theintegratedoptimizationofreinforcedconc

3、reteframestructureisdiscussed．Consideringtheconstraintondriftangleofstructure，programofframestructureoptimizationandstructureanalysisbasedonSLP(SequentialLinearProgramming)methodisworkedout．Theexampleshowsthatthemethodisviabletosmalframestructureandthed

4、istributionofstifnessisreasonablewiththeintegratedoptimization．Someopinionsonintegratedoptimizationofframestructurewithallconstraintsispresentedattheendofthepaper·Keywords：framestructureoptimization；sequentiallinearprogramming；driftan；reinforcedconcrete

5、將目標(biāo)函數(shù)z和約束條件g分別在’附近泰0引言勒級數(shù)展開，取其一次項(xiàng)，得到線性表達(dá)式為：框架優(yōu)化方法較多，如復(fù)合形法?、準(zhǔn)則法JF(X)F(x)+(‘’)(X—X‘’)等，但較少考慮整體位移約束j，或者是通過對優(yōu)gj(X)gj(’)+gTj(’)(X—X‘’)化結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，使其滿足整體位移約束。由于框(2)架整體全約束優(yōu)化變量多，約束繁，通常采用分級優(yōu)式中(k’為k次循環(huán)得到的變量?；匀〈w優(yōu)化。本文針對框架優(yōu)化存在的對上述線性規(guī)劃問題采用線性規(guī)劃法(單純形以上幾個(gè)問題進(jìn)行了探討，嘗試使用SIP方

6、法進(jìn)行法)求解，可以得到此時(shí)的最優(yōu)解，替代上次變量，考慮位移約束的框架結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化。重復(fù)進(jìn)行泰勒級數(shù)展開和線性規(guī)劃，直至收斂。由1SLP方法簡介于在最優(yōu)解附近泰勒級數(shù)線性項(xiàng)是比較接近原非線性問題的，且線性規(guī)劃能穩(wěn)定得到局部最優(yōu)解，故SLP(SequentialLinearProgrammingMethod)方SLP法收斂準(zhǔn)確、快速。法，即序列線性規(guī)劃法，也稱線性逼近法4引，是一種SLP法在最優(yōu)解附近容易出現(xiàn)振蕩，不能收斂，將非線性優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化成線性優(yōu)化問題有效的近似據(jù)此，對變量附加步長限制約束為：方法

7、。考慮非線性優(yōu)化問題，即¨一6≤i≤+(=1，2，?，／7,)(3)minZ=F()式中表示i的步長限制。S．t．g()≤0(-『=1，2，?，m)在優(yōu)化過程中，步長限制在變量接近最優(yōu)解時(shí)X=[1，2，?，](1)逐步減小，以滿足收斂要求。還有一些針對SLP方式中m，分別表示約束個(gè)數(shù)和變量個(gè)數(shù)。法的改進(jìn)，提高了SLP法的實(shí)用性。2框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型與思路收稿日期：2009-07-21作者簡介：陳庭軍(1985一)，男，江西人，在讀碩士生，研究方向?yàn)榻Y(jié)本文對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化采用了整體優(yōu)構(gòu)優(yōu)化。E—m

8、ail：any@shu．edu．cn化模型，即將所有構(gòu)件變量和約束集中在一個(gè)優(yōu)化四川建筑科學(xué)研究第37卷模型中，并考慮了整體位移約束。理論上，這樣的優(yōu)對于第i根梁，即化模型是最合理的。COSTbi=Cost+Cost。+Cost+Costf2．1設(shè)計(jì)變量Cost=Cbhlo梁模型如圖1所示。Cost=C~oEA+(A+A。l+A。。)／3]f0Cost。=Cp(b+^一4口)A。f0CostfCf(b+2h)10(4)式中COSTbi，Cost。，Cos