基于自适应协方差矩阵进化策略的结构可靠度计算.pdfVIP

第 37卷 第 2期 四川建筑科学研究 2011年4月 SichuanBuildingScience l3 基于 自适应协方差矩阵进化策略的结构可靠度计算 苏国韶 ，武振兴，燕柳斌 (广西大学土木建筑工程学院，广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室，广西 南宁 530004) 摘 要：自适应协方差矩阵进化策略(CMA—ES)算法是一种引导式随机优化算法 ，兼顾 了深度有哪些信誉好的足球投注网站最优解和广度有哪些信誉好的足球投注网站解空间 的能力。针对采用遗传算法(GA)、粒子群优化算法 (PSO)等仿生优化算法求解复杂结构可靠度时往往遇到计算代价过高的 问题 ，基于结构可靠度指标的几何涵义并结合验算点法，提出了结构可靠度计算的自适应协方差矩阵进化策略方法。研究结 果表明，该方法是可行的，具有全局性好 、收敛速度快的优点，与遗传算法、粒子群优化算法相比较，可大幅度地提高计算效 率 ，为结构可靠度计算提供了一条新的途径。 关键词 ：结构；可靠度；自适应协方差矩阵进化策略；验算点法 中图分类号：TU311．2 文献标识码 ：A 文章编号：1008—1933(2011)02—013—04 StructualreliabilitycalculationusingCM A—ES algorithm SU Guoshao，WUZhenxing，YAN Liubing (SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，KeyLaboratoryofDisasterPreventionandStructuralSafety，GuangxiUniversity， Nanning 530004，China) Abstract：Covarinacematrixadaptionevolutionstrategy(CMA—ES)isaguidablernadom optimizationmethod tIlexcellentabilityof searchingtheglobalbestsolutioningreatdepthandwidthofthesolutionspace．Aimingtotheshortcomingofgeneticalgorithm (GA) nadparticleswarlTloptimizationalgorithm (PSO)inthehighcalculationcost，CMA—ESalgorithm isappliedtocalculatestructure reliabilitybasedonthegeometryimplicationnadthecheckingpointsmethod ．Studyresultsshow thatthismethodisfeasibleandhasthe meritsofexceHentglobaloptimizationperformanceandfastconvergence．ComparingwithGA and PSO algorithm，CMA—ESalgorithm couldincreasethecomputationalefficiencyremarkbalywithlessfunctionevaluations．Itprovidesanewwayforthestructuralreliabiliyt calculation． Keywords：structure；reliba ility；covariancematrixadaptionevolutionstrategy；checkingpointsmethod 问题的功能函数往往是非线性多峰值的函数，利用 0 引 言 传统的优化方法，如单纯形法、梯度法等很容易陷入 结构 的安全性 、适用性和耐久性总称为结构 的 局部极值…。近年来 ，一些学者采用仿生全局优化 可靠性 。结构可靠性 的概率度量称为结构的可靠 算法，如模拟退火算法(SA)、遗传算法(GA)和粒子 度。结构可靠度计算就是计算结构在规定时间内、 群 (PSO)算法等求解结构可靠度问题_2J，取得了良 规定条件下能够完成预定功能的概率