[1]林金龙,石开荣,姜正荣.基于模拟植物生长算法的桁架结构截面与形状优化分析[J].华南地震,2023,(01):23-28.[doi:10.13512/j.hndz.2023.01.03]
　LIN Jinlong,SHI Kairong,JIANG Zhengrong.Optimization Analysis of Section and Shape of Truss Structures Based on Improved Plant Growth Simulation Algorithm[J].,2023,(01):23-28.[doi:10.13512/j.hndz.2023.01.03]
点击复制

基于模拟植物生长算法的桁架结构截面与形状优化分析()
分享到：

华南地震[ISSN:1006-6977/CN:61-1281/TN]

卷:
期数:
2023年01期
页码:
23-28
栏目:
土木工程防震减灾
出版日期:
2023-03-20

文章信息/Info

Title:
Optimization Analysis of Section and Shape of Truss Structures Based on Improved Plant Growth Simulation Algorithm
文章编号:
1001-8662（2023）01-0023-06
作者:
林金龙1; 石开荣2; 姜正荣2
1.广东省建筑设计研究院有限公司，广州 510010;2.华南理工大学土木与交通学院，广州 510641
Author(s):
LIN Jinlong1; 2; SHI Kairong3; JIANG Zhengrong3
1.Guangdong Architectural Design&2.Research Institute Co.，Ltd.，Guangzhou 510010，China;3.School of Civil Engineering and Transportation ， South China University of Technology ， Guangzhou 510641， China
关键词:
模拟植物生长算法; 桁架; 截面优化; 形状优化
Keywords:
Plant growth simulation algorithm; Truss; Section optimization; Shape optimization
分类号:
TU393.3
DOI:
10.13512/j.hndz.2023.01.03
文献标志码:
A
摘要:
针对桁架结构优化问题，给出基于改进的生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法（GSL&PS-PGSA）优化模型，对典型平面桁架、空间桁架结构分别进行截面优化及形状优化分析，结果表明：改进GSL&PS-PGSA算法的优化效果显著，其优化所得结构经济高效；对于平面桁架截面优化，相比二级优化法、相对差商法及连续变量法，改进GSL&PS-PGSA所得结构较其减少了8%～15%的用钢量；对于空间桁架优化，截面优化所得结构总质量较序列两级算法轻约8.1%，较蚁群算法轻约3.6%，而形状优化所得结构总质量则分别较序列两级算法、蚁群算法轻约31.2%、22.4%。因此，改进的GSL&PS-PGSA算法对桁架结构优化问题具有良好的适用性。
Abstract:
Aiming at the optimization of truss structures， the optimal model of improved simulated plant growth algorithm GSL&PS-PGSA is given， and is used to analyze the section optimization problem of typical plan truss and shape optimization problem of typical space truss. The results show that the optimization effect of the improved GSL&PS-PGSA is remarkable， and the optimized structures are economical and efficient； for the section optimization of plan truss， compared with the structures obtained by the two-level optimization method， relative difference quotient method and continuous variable method，the steel consumption of the structure obtained by the improved GSL&PS-PGSA is reduced by 8% to 15%； for the optimization of space truss， the total mass of the optimized structure by section optimization is about 8.1% and 3.6% lighter than that of sequential two-level algorithm and ant colony algorithm respectively，while the total mass of the optimized structure by shape optimization of the same initial structure is about 31.2% and 22.4% lighter than that of sequential two-level algorithm and ant colony algorithm respectively. Thus，the improved GSL&PS-PGSA has good applicability to the optimization problem of truss structure.

参考文献/References:

[1] Farajpour I. A coordinate descent based method for geometry optimization of trusses[J]. Advances in Engineering Software， 2011，42（3）：64-75.
[2] 张卓群.基于蚁群算法的输电塔结构离散变量优化设计[D].大连：大连理工大学，2014.
[3] 刘淼.基于遗传算法的单层杆系空间结构优化设计[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2012.
[4] Ahrari A，Atai A A. Fully stressed design evolution strategy for shape and size optimization of truss structures[J]. Computers and Structures，2013（123）：58-67 .
[5] Mortazavi A，To?an V. Simultaneous size，shape，and topo-logy optimization of truss structures using integrated particle swarm optimizer[J]. Structural and Multidisciplinary Optimization，2016，54（4）：715-736.
[6] 孙焕纯，柴山，王跃方.离散变量结构优化设计[M].大连：大连理工大学出版社，2002.
[7] 李彤，王春峰，王文波，等.求解整数规划的一种仿生类全局优化算法——模拟植物生长算法[J].系统工程理论与实践，2005，25（1）：77-86.
[8] 潘文智.基于模拟植物生长算法的空间结构拓扑优化方法研究[D].广州：华南理工大学，2019.
[9] 林金龙.基于模拟植物生长算法的空间网格结构形状优化方法研究[D].广州：华南理工大学，2021.
[10] Shi K R，Ruan Z J，Jiang Z R，et al. Improved plant growth simulation&genetic hybrid algorithm（PGSA-GA）and its structural optimization[J]. Engineering Computations， 2018，35（1）：268-286.
[11] 李永梅，张毅刚.离散变量结构优化的2级算法[J].北京工业大学学报，2006，32（10）：883-889.
[12] Schmit L A，Miura H. An advanced structural analysis/synthesis capability-ACCESS 2[J]. International Journal for Numerical Methods in Engineering，1978，12（2）：353-377.

相似文献/References:

[1]潘 冰.高层建筑桁架转换层地震反应线性分析方法研究[J].华南地震,2020,40(01):94.[doi:10.13512/j.hndz.2020.01.014]
　PAN Bing.Study on Linear Analysis Method of Seismic Response of Truss Transfer Floor in High-rise Building[J].,2020,40(01):94.[doi:10.13512/j.hndz.2020.01.014]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2022-07-08
基金项目：广东省现代土木工程技术重点实验室课题（2021B1212040003）
作者简介：林金龙（1996-），男，硕士，助理工程师，主要从事结构优化设计工作。E-mail：1007116705@qq.com
通信作者：石开荣（1978-），男，博士，副教授，主要从事主要从事结构优化、预应力钢结构研究。E-mail：krshi@scut.edu.cn

更新日期/Last Update: 2023-03-20