基于蟻群算法的工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工是土木工程領(lǐng)域最重要的內(nèi)容之一,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又是結(jié)構(gòu)施工的前提,而結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)工程中一個(gè)重要研究方面。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工程結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,成本越來越高,從而使工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)受到廣泛關(guān)注。但是除了單純形方法能夠很好求解線性規(guī)劃問題外,對(duì)于其它優(yōu)化問題,目前還沒有一種普遍適用的方法。
　　近年來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代啟發(fā)式方法得到迅速發(fā)展。蟻群算法就是在上世紀(jì)90年代出現(xiàn)的一種新方法。由于其在TSP問題

2、的成功應(yīng)用,使其受到廣泛關(guān)注。但是,蟻群算法仍有一些問題,如容易出現(xiàn)停滯,計(jì)算時(shí)間過長等。且其模型的建立是在離散域的基礎(chǔ)之上,對(duì)于連續(xù)域的研究還不是很充足。因此,本文將對(duì)以下幾點(diǎn)進(jìn)行研究:
　　(1)由于蟻群算法是針對(duì)TSP問題所建立的,對(duì)于許多參數(shù)的選取,并不一定能反映土木工程的實(shí)際需要。因此,對(duì)本文建立的蟻群算法中幾個(gè)重要參數(shù)的取值范圍分別進(jìn)行討論。針對(duì)蟻群算法的一些缺陷,通過對(duì)信息素的控制以增強(qiáng)其局部搜索和全局搜索能力,提出

3、局部搜索蟻群算法和擬滿應(yīng)力蟻群算法。由于傳統(tǒng)蟻群算法是建立在離散域基礎(chǔ)上。因此,對(duì)于連續(xù)域的應(yīng)用要進(jìn)一步改進(jìn)。在自然界中,信息素是連續(xù)分布的,且離中心越近,信息素越大,越遠(yuǎn)信息素越小,因此,其信息素具有正態(tài)分布模式。根據(jù)此模型,配合多種螞蟻尋優(yōu)方式的建立,運(yùn)用遺傳算法和禁忌算法的一些思想,對(duì)連續(xù)域問題進(jìn)行研究;
　　(2)把以上連續(xù)域,以及離散域的數(shù)學(xué)模型運(yùn)用到十桁架以及二十五桁架的優(yōu)化中,通過和其它算法進(jìn)行比較,進(jìn)一步說明改進(jìn)方