楼善治 张海静

（上海大学土木工程系，上海200072）

0 引 言

随着计算机技术的进步，遗传算法发展十分迅速，有大量关于遗传算法的专著及研究文献出现。在框架结构设计优化领域，也有越来越多的学者运用遗传算法解决工程问题。

S.Rajeev［1］把离散变量的概念用于基于标准遗传算法的钢筋混凝土框架优化设计研究。Hongjin Kim［3］利用实数编码遗传算法对钢筋混凝土框架优化设计，克服了二进制编码个体编码冗长的缺陷。陈雨生［4］采用平面框架有限元程序和MATLAB遗传算法工具箱结合开发了实用的优化系统程序。但在优化程序中仅考虑了构件的强度约束，结构的整体位移约束则通过手动调整变量值来实现。张琦［5］以结构造价最小为目标函数，通过可靠度理论，对各类约束进行处理，优化结果与实际工程更贴近。但其在约束处理过程中仅考虑了构件的强度和刚度约束，没有考虑结构的整体位移约束。

遗传算法解决工程时的一个较大缺陷是在搜索过程中需要不断对个体进行结构分析，从而导致计算效率低下。实际工程通常结构体型较大，优化时设计变量个数较多，遗传算法的种群规模也需相应地取较大值，若对每一个个体都进行结构分析，会造成优化设计的时间成本过高的问题。本文采用构件内力静定化假设，在每一轮优化的过程中冻结构件内力，避免了在优化过程中进行大量的结构分析，极大地提高了计算效率。

学者们在将遗传算法运用于框架结构优化设计的领域上取得了一定的成果。……