基于改进序列线性规划法的空间桁架结构优化设计.pdfVIP

四川建筑科学研究 第38卷 第 1期 24 SichuanBuildingScience 2012年 2月 基于改进序列线性规划法的空间桁架结构优化设计 赵国宝，朱杰江，杨 骁 (上海大学土木工程系，上海 200~ 摘 要：在空间桁架的优化设计中，仅把截面面积作为设计变量并不能得到结构的最优解。只有把桁架结构的截 面面积和节点坐标作为设计变量，才能大幅降低结构重量及造价。空间桁架结构的优化设计多为复杂的非线性问 题，序列线性规划法是解决非线性规划问题的典型算法O本文作者将改进的序列线性规划法结合 SAP2000API功 能，对空间桁架进行优化设计。数值结果表明，改进的序列线性规划法具有良好的收敛性和稳定性，可以有效地进 行空间桁架结构的形状优化设计。 关键词：序列线性规划法；桁架优化；SAP2000；API 中图分类号：TU375．5 文献标识码：A 文章编号：1008—1933(2012)01—024—04 Spacetrussstructureoptimizationdesignbasedonimproved sequentiallinearprogrammingmethod ZHA0Guobao，ZHUJiejiang，YANGXiao (DepartmentofCivilEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai 200072，China) Abstract：Intheoptimizationofspacetrussdesign，ifthecross—sectionalareasaretheonlydesignvariables，wecannotgettheoptimal solution．Onlythecross—sectionalareasoftursssturcturena dnodecoordinatesaledesing variablessimultnaeously，wecouldsingificantly reducethestructuralweightnadcost．Optimal desingsofspacetrussstructurearemostlycomplexnon-lineal problems，sequentiallineal programmingmethod isthetypical algorithmstosolvenonlinearproblems．Thispaper，theimproved sequential linearprogramming method isappliedtooptimizethedesing ofspacetrussstructuresincombinationwithSAP2000APIfunctions．Thenumerical results showthattheimprovedsequentiallinearprorgammingmethod hasgoodconvergenceandstba ilityandCna effectivelycarryouttheshape optimizationdesing of spacetrusssturcture． Keywords：sequentialhnearprogrammingmethod ；trussoptimization；SAP2000；AP1 化问题的物理特征，聚焦于最优解处的已知或假设 0 引 言 的形态。但不同约束有不同的准则，故应用上局限 钢结构以其材质均匀、抗震性能好、工业化程度 性较大。遗传算法主要应用于组合优化和复杂非线 高、施工速度快等优点，被大规模应用于大型公共建 性的优化，但其迭代次数和计算工作量非常庞大。 筑中。随着