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第一篇 基础篇 3

第1章 结构优化设计 3

1.1 结构优化设计概述 3

1.1.1 结构优化设计 3

1.1.2 传统的结构优化设计方法 5

1.1.3 现代智能结构优化方法 7

1.2 桁架结构优化设计 8

1.2.1 桁架结构的特点及应用 8

1.2.2 桁架结构的优化简介 13

1.2.3 桁架结构优化程序的实现 14

1.3 钢管混凝土结构优化设计 18

1.3.1 钢管混凝土结构的特点及应用 19

1.3.2 钢管混凝土结构的优化 25

1.4 轻钢框架结构优化 26

1.4.1 轻钢结构住宅的特点 26

1.4.2 我国轻钢结构住宅的发展 27

1.4.3 轻钢结构设计概述 28

1.4.4 轻钢框架结构设计计算 29

第2章 智能优化算法 37

2.1 人工鱼群算法 37

2.1.1 基本人工鱼群算法 37

2.1.2 改进人工鱼群算法 40

2.2 微粒群-蚁群混合算法 49

2.2.1 微粒群算法 49

2.2.2 蚁群算法 52

2.2.3 混合算法 59

2.3 遗传算法 62

2.3.1 基本遗传算法 62

2.3.2 改进遗传算法 70

第二篇 应用篇 79

第3章 改进人工鱼群算法在桁架结构优化中的应用 79

3.1 改进鱼群算法在桁架结构连续型随机变量优化中的应用 79

3.1.1 桁架结构截面优化的数学模型 79

3.1.2 目标函数和约束条件的处理 80

3.1.3 改进人工鱼群算法的应用 82

3.1.4 实例分析 83

3.2 改进鱼群算法在桁架结构离散型随机变量优化中的应用 90

3.2.1 离散变量优化问题的特点 90

3.2.2 离散变量的优化方法 91

3.2.3 桁架结构离散变量优化模型 91

3.2.4 改进鱼群算法在桁架离散变量优化中的实现 92

3.2.5 优化实例 94

第4章 微粒群-蚁群混合算法在结构优化中的应用 98

4.1 微粒群-蚁群混合算法在桁架截面尺寸优化设计中的应用 98

4.1.1 桁架结构截面优化的数学模型 98

4.1.2 平面和空间桁架的结构分析程序 99

4.1.3 优化实例 101

4.2 微粒群-蚁群混合算法在桁架结构形状优化设计中的应用 106

4.2.1 桁架结构形状优化的数学模型 107

4.2.2 考虑局部稳定性约束的桁架结构形状优化设计 108

4.2.3 优化实例 109

4.3 微粒群-蚁群混合算法在钢管混凝土框架优化设计中的应用 119

4.3.1 优化模型的建立 119

4.3.2 适应度函数的建立 121

4.3.3 蚁群算法设计和参数设置 123

4.3.4 钢管混凝土框架优化 123

4.3.5 结果分析 126

4.4 微粒群-蚁群混合算法在多层轻钢框架结构优化中的应用 127

4.4.1 多层轻钢框架结构整体优化 127

4.4.2 多层轻钢框架结构构件截面优化 129

4.4.3 优化实例 133

第5章 遗传算法在钢筋混凝土框架结构优化中的应用 140

5.1 钢筋混凝土框架结构优化模型 140

5.1.1 框架梁的优化模型 140

5.1.2 框架柱的优化模型 141

5.2 钢筋混凝土框架结构优化实例 142

5.2.1 算例描述 142

5.2.2 构件编码 142

5.2.3 遗传算子及控制参数确定 145

5.2.4 确定解码方法 145

5.2.5 算法性能分析 146

主要参考文献 151