多目标模糊优化方法在桥梁设计中应用

骆玲玉

摘 要 本文针对桥梁设计中的优化问题，采用多目标模糊优化方法，以普通钢筋混凝土简支T梁桥为例，建立了关于简支T梁多目标模糊优化设计的数学模型、模糊目标集，确定了普通钢筋混凝土简支T梁桥多目标函数及约束条件的模糊性，并应用最优水平截集法实现了模糊约束到实数论域上的集合转换，进而利用遗传算法求得目标函数的最优解。多目标模糊优化结果表明，在桥梁设计中应用多目标模糊优化方法是科学有效的。

关键词 多目标优化 模糊优化 遗传算法 T梁设计

中图分类号：TH122 文献标识码：A

众所周知，无论是在自然科学领域还是在社会科学领域，以最小成本取得最大的效益，始终是我们追求的目标。成本最小化的同时使效益最大化，将矛盾的两个方面同时考虑，构成了一个典型的多目标优化问题。

真正意义上的优化设计理论在19世纪中期就出现了，但其应用于桥梁结构设计领域却出现得比较晚。采用多目标优化设计可从整体上提高桥梁设计的水平，并充分利用材料力学特性，减小工程量，降低成本，缩短工期。

多目标模糊优化方法是常用的优化方法，该方法以设计特征为前提，给出优化设计的可行域，使设计人员有良好的选择空间。本文以普通钢筋混凝土简支T梁桥为例，将多目标模糊优化理论应用于桥梁设计中，并采用遗传算法进行求解，进而证明采用多目标优化设计对于提高桥梁经济性和安全性的效果。