基于改進(jìn)ACO和PSO算法的結(jié)構(gòu)可靠度分析.pdf

1、工程結(jié)構(gòu)存在大量的不確定性，它直接關(guān)系到我們的生產(chǎn)實踐和生命財產(chǎn)安全。因此考慮不確定性對安全性的影響在土木工程領(lǐng)域具有重要的現(xiàn)實意義。結(jié)構(gòu)可靠度理論是處理結(jié)構(gòu)不確定性、進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能評估的有力工具。
　　 本文總結(jié)了國內(nèi)外結(jié)構(gòu)可靠度的研究現(xiàn)狀，在對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)可靠度計算方法進(jìn)行總結(jié)分析的基礎(chǔ)上，將計算智能算法引入到結(jié)構(gòu)可靠度的計算中，為結(jié)構(gòu)可靠性分析提供一種新的方法，以期能將結(jié)構(gòu)可靠度理論更好的應(yīng)用于實際工程領(lǐng)域。本文的主要研究內(nèi)容如

2、下:
　　 (1)分別將蟻群算法與粒子群算法進(jìn)行改進(jìn)。引入信息熵，實現(xiàn)蟻群算法的自適應(yīng)調(diào)節(jié);設(shè)置慣性權(quán)重，引入平滑函數(shù)，構(gòu)造閾值函數(shù)，實現(xiàn)粒子群算法解決約束優(yōu)化問題的快速收斂性。
　　 (2)利用蟻群算法和粒子群算法的特點，分別將改進(jìn)的蟻群和粒子群算法應(yīng)用于結(jié)構(gòu)可靠度分析之中。首先利用蟻群算法的啟發(fā)式信息，找出結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵失效路徑，然后利用粒子群算法尋求結(jié)構(gòu)的最優(yōu)失效路徑并建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)的計算。將兩種算法混

3、合，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，從而達(dá)到精確而快速的分析結(jié)構(gòu)可靠度的目的。
　　 (3)進(jìn)行算例分析，將計算結(jié)果與傳統(tǒng)計算方法以及其他智能算法進(jìn)行對比分析，證明本方法在結(jié)構(gòu)可靠度的分析計算中的有效性。
　　 結(jié)構(gòu)體系由于構(gòu)件多，構(gòu)造復(fù)雜，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可靠度計算方法難以準(zhǔn)確尋找失效路徑及處理計算過程中的龐大數(shù)據(jù)。本文針對傳統(tǒng)計算方法難以求解以及其他智能算法收斂效率低的情況，提出將改進(jìn)蟻群與粒子群混合算法應(yīng)用于結(jié)構(gòu)可靠度分析中，在求解精度和