大跨度空间结构群搜索优化设计方法研究及应用

本课题研究基于群智能的群搜索优化设计方法及其在大跨度空间结构优化设计中的应用，建立群搜索优化算法的基本理论体系，用数学方法对算法的基本理论进行必要的证明，运用"和谐搜索"方法，从搜索机制、搜索路径、参数设置等方面，对群搜索优化算法进行改进，提高其全局寻优能力及计算效率，以大跨度空间结构的动力优化设计、拓扑优化设计、重量优化设计以及多目标优化设计等问题为研究目标，采用典型算例，通过数值模拟，研究群搜索算法在空间结构优化设计中的可行性，建立适合于大跨度空间结构优化设计的基本理论体系及数学模型，给出指导不同结构类型、不同设计目标的参数取值规律，以期获得收敛性好、稳定性强、能满足各种静动力约束条件、基本不受目标函数和自变量维数限制的群搜索优化算法及计算技术，解决复杂空间结构的优化设计问题，指导实际空间结构的优化设计。

本课题研究基于群智能的群搜索优化设计方法及其在大跨度空间结构优化设计中的应用，建立群搜索优化算法的基本理论体系，用数学方法对算法的基本理论进行必要的证明，运用“和谐搜索”方法，从搜索机制、搜索路径、参数设置等方面，对群搜索优化算法进行改进，提高其全局寻优能力及计算效率，以大跨度空间结构的动力优化设计、拓扑优化设计、重量优化设计以及多目标优化设计等问题为研究目标，采用典型算例，通过数值模拟，研究群搜索算法在空间结构优化设计中的可行性，建立适合于大跨度空间结构优化设计的基本理论体系及数学模型，给出指导不同结构类型、不同设计目标的参数取值规律，建立了收敛性好、稳定性强、能满足各种静动力约束条件、基本不受目标函数和自变量维数限制的六种群搜索优化算法在钢结构优化设计中的应用及计算技术，包括鱼群算法、人工蜂群算法、细菌觅食算法、启发式TLBO算法、水循环算法、改进的群智能算法等，可解决复杂空间结构的优化设计问题，指导实际空间结构的优化设计。..研究成果获得广东省科学技术三等奖1项，发表研究论文28篇（其中10篇为英文国际期刊论文，11篇为中文核心期刊论文，7篇为会议论文）；获得4项软件著作版权；培养硕士研究生9名（其中8名已毕业，1名在读），培养博士研究生1人（在读）。