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基于CMAES杂交算法的钢筋混凝土框架结构优化设计研究

摘要第5-7页
ABSTRACT第7-8页
第1章 绪论第19-32页
    1.1 引言第19-20页
    1.2 RC框架结构优化设计第20-27页
        1.2.1 RC结构优化设计的数学模型第20-22页
        1.2.2 RC框架结构优化设计研究现状第22-27页
    1.3 协方差矩阵自适应进化(CMAES)算法与杂交算法第27-30页
        1.3.1 CMAES算法简介第27-28页
        1.3.2 杂交算法思想第28-30页
    1.4 本文主要工作第30-32页
第2章 基于位移的抗震设计方法与优化算法的数学基础第32-52页
    2.1 基于位移的抗震设计方法第32-38页
        2.1.1 直接基于位移的方法的理论基础第33-36页
        2.1.2 直接基于位移的抗震设计的步骤第36-38页
    2.2 协方差矩阵自适应算法(CMAES)第38-45页
        2.2.1 正定矩阵的特征分解第39-40页
        2.2.2 多维正态分布第40页
        2.2.3 海森和协方差矩阵第40页
        2.2.4 抽样第40-41页
        2.2.5 重组第41页
        2.2.6 更新协方差矩阵第41-44页
        2.2.7 步长控制第44-45页
    2.3 差分进化算法第45-48页
        2.3.1 DE算法框架第45-46页
        2.3.2 DE算法的变异操作第46-47页
        2.3.3 DE算法的交叉操作第47-48页
    2.4 微粒群算法第48-50页
        2.4.1 初始化第49页
        2.4.2 更新速度向量第49页
        2.4.3 更新位置第49-50页
        2.4.4 更新个体和群体最优位置第50页
    2.5 本章小结第50-52页
第3章 基于位移显式公式的RC框架结构优化设计第52-69页
    3.1 前言第52-53页
    3.2 基于位移的抗震设计方法确定地震力第53-54页
        3.2.1 目标位移的确定第53-54页
        3.2.2 地震力的确定第54页
    3.3 优化设计模型第54-56页
        3.3.1 目标位移约束的优化模型第54-55页
        3.3.2 约束位移第55-56页
        3.3.3 约束位移约束的优化设计模型第56页
    3.4 位移与设计变量间的显式关系第56-57页
    3.5 优化模型的求解第57-59页
        3.5.1 优化模型求解流程第57-58页
        3.5.2 收敛准则第58-59页
        3.5.3 目标位移的修正第59页
    3.6 算例第59-67页
        3.6.1 目标位移约束的优化设计结果第60-62页
        3.6.2 约束位移约束的优化设计结果第62-65页
        3.6.3 位移形状对成本的影响第65-67页
    3.7 本章小结第67-69页
第4章 RC框架基于自适应子群体杂交算法的线性优化设计第69-87页
    4.1 前言第69-70页
    4.2 RC框架优化设计公式第70-71页
    4.3 自适应子群体杂交算法(Sa S-MA)第71-76页
        4.3.1 全局优化算法的选择(DE)第71-72页
        4.3.2 局部优化算法(CMAES)第72页
        4.3.3 CMAES的连续性第72页
        4.3.4 自适应子群体策略第72-76页
        4.3.5 算法机理第76页
    4.4 数值实验及结果第76-82页
    4.5 混凝土框架结构位移性能优化算例第82-86页
    4.6 本章小结第86-87页
第5章 基于PSO和CMAES两阶段杂交算法的RC结构非线性优化设计第87-115页
    5.1 前言第87-88页
    5.2 钢筋混凝土结构非线性分析方法第88-93页
        5.2.1 确定地震力第88-89页
        5.2.2 非线性分析模型第89-92页
        5.2.3 非线性分析方法第92-93页
    5.3 基于非线性分析的RC结构优化设计公式第93-96页
        5.3.1 设计变量第93-94页
        5.3.2 目标函数第94页
        5.3.3 约束条件第94-95页
        5.3.4 优化公式第95-96页
    5.4 非线性分析失败的处理第96-97页
    5.5 优化算法第97-101页
        5.5.1 AHA算法第97-98页
        5.5.2 AHA算法的机理第98-100页
        5.5.3 优化设计流程第100-101页
    5.6 算例第101-113页
        5.6.1 悬臂柱第101-103页
        5.6.2 1跨2层 (1b2s)RC框架第103-109页
        5.6.3 2跨4层 (2b4s)RC框架第109-113页
    5.7 本章小结第113-115页
第6章 基于自更新KRIGING模型的RC结构非线性优化设计第115-135页
    6.1 前言第115-116页
    6.2 kriging模型的原理第116-118页
    6.3 kriging模型模拟的基本过程第118-121页
        6.3.1 试验设计第119-120页
        6.3.2 仿真分析第120页
        6.3.3 模型建立第120-121页
        6.3.4 kriging近似模型的检验第121页
    6.4 基自更新kriging模型的优化方法第121-125页
        6.4.1 自更新kriging模型第122-124页
        6.4.2 跳出和停机准则第124-125页
        6.4.3 基于自更新kriging的RC结构非线性优化设计流程第125页
    6.5 算例第125-133页
        6.5.1 1b2s框架基于非线性分析的优化设计第126-129页
        6.5.2 2b4s框架基于非线性分析的优化设计第129-132页
        6.5.3 参数研究第132-133页
    6.6 本章小结第133-135页
第7章 基于RBDO-KRIGING模型的RC框架可靠度的优化设计第135-164页
    7.1 前言第135-136页
    7.2 RBDO描述第136-140页
        7.2.1 可靠指标法第136-138页
        7.2.2 RBDO公式第138-140页
    7.3 RBDO-kriging模型第140-143页
        7.3.1 精炼kriging模型第141-142页
        7.3.2 RBDO-kriging模型的启动与精炼区域的确定第142-143页
    7.4 基于RBDO-kriging模型的RBDO第143-145页
        7.4.1 基于RBDO-kriging模型的RBDO流程第143-145页
        7.4.2 算法的停机准则第145页
    7.5 算例第145-162页
        7.5.1 非线性极限状态第146-149页
        7.5.2 高非线性极限状态第149-152页
        7.5.3 2b4s RC框架第152-156页
        7.5.4 2b10s RC框架第156-161页
        7.5.5 算法参数讨论第161-162页
    7.6 本章小结第162-164页
结论与展望第164-168页
参考文献第168-186页
攻读博士学位期间取得的研究成果第186-187页
致谢第187-188页
附件第188页

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