基于混合智能算法的弯剪型框架结构抗震优化设计

杨鎏，江峰

（闽南理工学院土木工程学院）

1 引言

近年来，频繁的地震导致建筑结构大规模破坏，人们日益认识到优化结构和抗震性的重要性，以及可用的优化方法和目标的局限性[1-2]。

在许多优化设计方法中，指导设计方法是最重要的方法，包括同步破坏准则设计法和全应力准则设计法两大类。这两种方法可以使大部分部件或建筑层在达到承载极限和设计许用值的同时，提高结构的耐受性和安全性[3-4]。对结构进行抗震优化设计时，可将全应力准则设计法简化为统一的失效判据或均匀变形条件，即在地震作用下，不同层间的位移角或某种类型的损伤指数等于或接近于破坏的均匀结构，避免薄层和集中损坏，整体上提高了结构完整性，需要及时注意和改进设计优化[5]。

在传统的设计方法、截面和各阶层之间的加固设计图中，一般都很接近，横向刚度分布相对均匀。但在地震时，不同层的切割明显不同，层间位移往往从下到上逐渐增大，不符合“均匀变形”原则，容易发生弱层破坏和集中破坏。因此本文以等效水平位移角为优化目标，对单变形迭代算法进行智能优化，完成设计优化。在此基础上，提出了以均匀变形为基础的抗震性最优化框架结构和微分演化及混合粒子群的混合智能算法。

2 混合智能算法在框架结构中的应用

研究了地震作用中结构层间的刚性分布。为了简化计算，如果所有层具有相同的刚度和相应的系数等于水平自由度，那么应制作多层级联层模型。……