[00099940]面向设计的结构优化分析新技术

结构优化设计是结构工程领域的新技术，能为工程结构科学、合理的设计提供技术保障和经济效益。但涉及因素多、关联关系复杂，有很多不确定性，大多数工程设计者不太熟悉。创新点及主要技术内容： 　　1摩擦耗能框架的设计是一个复杂的非线性问题。将遗传算法与非线性动力分析相结合建立框架结构摩擦耗能支撑参数优化的数学模型，对耗能支撑的刚度和耗能装置的起滑位移进行优化，解决了摩擦耗能支撑的合理数量问题，使技术经济指标达到最优。 　　2将内点序列二次规划引入框架结构的动力优化领域，利用代理约束思想，把普通二次规划问题化为其代理规划问题，采用有效集策略，每次更新不止一个约束，有效地解决了大规模结构优化的高效率求解问题。 　　3把确定框架-剪力墙高层建筑结构在地震作用下剪力墙合适刚度问题归结为结构优化设计问题,提出了以单位建筑面积上剪力墙惯性矩作为高层建筑不致破坏度量指标，并成功地把此理论应用于高层框架-剪力墙结构的计算机辅助设计之中。 　　4高层建筑结构选型是一个复杂的决策问题，用传统的准则法或者数学规划法对此问题进行建模和求解很难奏效，目前国内外尚未对其理论进行充分的研究。本项目提取了高层建筑结构选型的主要控制因素，建立了基于神经网络的高层建筑结构体系选型的数学模型。 　　5应用Hopfield网络解决实际问题，关键在于提出一个能反映研究对象实际演变规律的能量函数，本项目构造了用于工程结构优化的连续型Hopfield网络的能量函数，能够准确地描述结构优化问题和探讨Hopfield网络用于工程结构优化的机理。 　　6用模糊联想记忆网络作为控制器，对自由振动和地震作用下的线性和非线性单自由度结构进行主动控制。该控制器对不确定因素不敏感，具有良好的适应振动环境和受控对象动力学特性变化的能力，可用于非线性结构的控制。 　　7对可行方向法中，搜索可用的可行方向这一困难的环节，提出一种简单实用的确定可行方向的方法，解决了可行方向法解非线性约束失效问题。 　　本项目以实际工程为背景，提出结构优化分析新技术，为工程结构的设计、研究提供新思路和分析方法。发表论文16篇，其中15篇发表在中文核心期刊上，SCI收录2篇,EI收录6篇。在工程中，取得了良好的经济效益和社会效益。