基于模拟退火机制的人工蜂群算法的结构损伤识别*

周梓檀, 刘济科，吕中荣，丁政豪

(中山大学工学院，广东 广州 510275)

基于模拟退火机制的人工蜂群算法的结构损伤识别*

周梓檀, 刘济科，吕中荣，丁政豪

(中山大学工学院，广东 广州 510275)

人工蜂群算法是模仿蜜蜂行为提出的一种群智能优化算法。 它的主要特点是只需要对问题的解进行优劣的比较，通过各人工蜂个体的局部寻优行为，最终在群体中使全局最优值突现出来，具有较快的收敛速度，但较容易陷入局部最优解。为了克服这一不足，将模拟退火算法机制引入其中进行改进。既保留了蜂群算法群体寻优的特点，又可以有效地避免陷入局部最优解。通过选择合适的收益率函数和温度下降函数，可以很方便地解决优化问题。通过构造基于残余力向量的损伤识别目标函数，利用改进的人工蜂群算法，能有效地解决结构损伤识别问题。通过对桁架模型进行数值模拟，结果表明文中算法就原算法而言，收敛速度，识别精度和抗噪声能力有较好改善。

人工蜂群算法；模拟退火算法；残余力向量；损伤识别

我国是一个多自然灾害的国家，几乎每年都要发生地震、火灾和风灾等重大的自然灾害，这些自然灾害对土木工程结构的安全造成了严重的威胁。再者，土木工程结构和重大基础设施使用环境恶劣，随着使用时间的增长，由于环境荷载的作用以及疲劳效应和材料老化等诸多因素影响，结构不可避免地产生抗力衰减和损伤积累。一旦结构关键构件的损伤累积到了一定的程度，而没有被及时发现和处理，损伤将迅速扩展，从而导致整个结构的破坏，由于未能及时发现结构损伤而造成的悲剧不胜枚举。……