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作者:谢军;张华帅;林书钦;庞博蕾;阎杰;
单位:河北建筑工程学院土木工程学院;河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室;
摘要:为改善传统设计理念和遗传算法优化不足,促进桁架结构形状优化的发展与创新,依据和声搜索算法和遗传算法的基本原理,提出一种新型混合遗传算法-和声搜索遗传算法(遗传算法与和声搜索算法的混合是通过在遗传算法操作后嵌入和声搜索算子),同时对遗传算法中交叉变异分三种情况进行自适应改进,引入精英主义等改进措施,并对和声搜索算法进行离散变量和连续变量混合变量处理,建立了基于和声搜索混合遗传算法的桁架结构形状优化方法。在优化过程中,对节点坐标和截面面积两个不同类型的设计变量进行统一考虑,解决了两类变量耦合困难的问题。通过两个典型算例分析,结果表明,和声搜索遗传算法(Harmony Search Hybrid Genetic Algorithm, HS-GA)具有高效的收敛速度,全局能力强;与遗传算法(Genetic Algorithm, GA)、启发式粒子群优化(Heuristic Particle Swarm Optimization, HPSO)算法,以及其他优化算法相比,优化效果明显,是一种适用于桁架结构形状优化的方法。
关键词:形状优化;;和声搜索算法;;混合遗传算法;;自适应遗传算法