【摘要】：鋼管砼結構具有諸多優(yōu)點,且能夠適應當代建筑向著大跨、高聳、重載等方向發(fā)展的需要,逐漸成為高層建筑、大跨度結構、地下結構的主要結構形式之一,具有十分廣闊的發(fā)展前景,得到了國內外學者的廣泛認可。然而目前針對鋼管砼結構的研究多聚焦于理論計算和材料的基本性能等方面,對于其結構設計優(yōu)化方面的例子并不常見,為了能夠適應節(jié)能省地型建筑的要求,同時避免材料等的浪費,采取一定措施,對鋼管混凝土框架結構設計進行優(yōu)化是十分有必要的。這使得國內外工程人員致力于尋求合理的優(yōu)化設計方法,以此來提高此類建筑架構的經濟效益。本文針對鋼管砼框架,采用固體力學中的彈塑性理論對其進行計算分析,其中,截面模量選用組合剪切和抗彎模量,利用ABAQUS建立有限元分析模型,得到該框架結構在承受壓力下較為精確的內力。針對QPSO算法在復雜環(huán)境中單個粒子搜索能里較弱的不足,引入ACO算法中的信息素機制,得到改進的量子粒子群優(yōu)化算法,將新算法應用到鋼管砼框架結構的優(yōu)化中,以經濟性最低為目標函數,建立優(yōu)化模型。使用MATLAB軟件編制鋼管混凝土構件的優(yōu)化程序,通過文章選用的實例進行構件、框架體系的優(yōu)化計算,通過將優(yōu)化結果與原數據進行內力、經濟等方面的對比,可以發(fā)現,在構件與框架的極限承載力相差不大,且都滿足規(guī)范要求的情況下,改進后的QPSO算法適用于鋼管混凝土框架結構設計的優(yōu)化。本文是將群體性智能算法應用到鋼管混凝土框架結構的優(yōu)化設計當中,對此類結構設計的優(yōu)化和經濟的節(jié)約具有一定的意義,并為其他類型建筑結構的優(yōu)化提供了一定參考。
【圖文】：

圖 1-1 鋼管砼柱的截面形式[3]Fig.1-1 Section forn of concrete filled steel tube column[3]1.1.2 鋼管混凝土的發(fā)展概況鋼管混凝土并非新生產物，但在其出現七十年后才有學者對其各方面性能進行深入的研究[4]。早期的鋼管混凝土材料因為制作工藝等的原因，鋼管壁通常較厚

粒子的被束縛程度，但這樣粒子也被限定了一定范圍，不利于最優(yōu)解的多樣分布性。但是既有量子的算法，是以概率的狀態(tài)來控制粒子的，那么粒子有可能被一個較遠的局部粒子所吸引，以一定概率的程度到達搜索空間的任一角落。那么這樣的搜索方式很明顯，大大增加改進了算法解獲取的渠道，提高了整體的多樣性，有利于獲取全局最優(yōu)解，，避免陷入局部最優(yōu)。這些充分表明，量子算法具有全局收斂的特點。（3）量子粒子群算法，可以再沒有粒子。的速度信息情況下，對優(yōu)秀化函數進行優(yōu)化。具有參數少，結構簡單的特色點。（4）量子算法采用平均值最好位。置換的改進策略。這樣粒子之間可以相互協(xié)同，提高了得到最優(yōu)解的可能性。粒子的協(xié)同，及互相等待的過程由圖 2-1 所示。假定算法優(yōu)化的過程中，最初大部分的粒子均處于聚集在 gbest 附近的一種狀態(tài)。僅幾個粒子是遠離 gbest的，這些粒子我們稱之為滯后粒子（Lagged Particles）。圖解就是對基本粒子群算法和量子粒子群算法兩種算法中，針對滯后粒子的運動狀態(tài)進行的詳細圖解。
【學位授予單位】：河北工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU398.9

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李彥蒼;彭揚;;基于信息熵的改進人工蜂群算法[J];控制與決策;2015年06期

2 李一博;張博林;劉自鑫;張震宇;;基于量子粒子群算法的自適應隨機共振方法研究[J];物理學報;2014年16期

3 王安龍;何建華;陳松;劉懷遠;;雙心擾動量子粒子群優(yōu)化算法研究[J];計算機工程;2014年07期

4 章國勇;伍永剛;顧巍;;基于精英學習的量子行為粒子群算法[J];控制與決策;2013年09期

5 周書敬;高延安;楊柳;安新正;;改進的粒子群-模擬退火算法在桁架結構優(yōu)化設計中的應用[J];鋼結構;2012年09期

6 李盼池;王海英;宋考平;楊二龍;;量子勢阱粒子群優(yōu)化算法的改進研究[J];物理學報;2012年06期

7 田雨波;彭濤;沙莎;;基于微分進化算子和混沌擾動的量子粒子群算法[J];江蘇科技大學學報(自然科學版);2011年02期

8 于連伯;;蟻群算法的研究[J];江蘇科技信息;2010年09期

9 方偉;孫俊;謝振平;須文波;;量子粒子群優(yōu)化算法的收斂性分析及控制參數研究[J];物理學報;2010年06期

10 陳云波;韓金生;;鋼管鋼筋混凝土柱的研究[J];山東科技大學學報(自然科學版);2010年02期

相關博士學位論文 前2條

1 秦鵬;CFRP約束鋼管混凝土柱的抗震性能研究[D];湖南大學;2016年

2 張冬芳;復式鋼管混凝土柱—鋼梁節(jié)點力學性能研究[D];長安大學;2013年

相關碩士學位論文 前6條

1 易坤;多種組合形式鋼管混凝土梁柱平面框架力學性能研究[D];沈陽工業(yè)大學;2017年

2 蘇海波;鋼管混凝土疊合柱有限元數值模擬及分析[D];大連理工大學;2016年

3 劉慶;鋼管混凝土在預制裝配式住宅中的應用研究[D];大連理工大學;2016年

4 潘靖;鋼管混凝土框架結構的優(yōu)化設計研究[D];河北工程大學;2012年

5 張景麗;軸壓鋼骨鋼管混凝土組合柱力學性能分析[D];河北工程大學;2011年

6 金勇;鋼管砼框架結構的優(yōu)化設計研究[D];沈陽工業(yè)大學;2009年

本文編號：2640666