多目標模糊優化方法在橋梁設計中應用

駱玲玉

摘 要 本文針對橋梁設計中的優化問題，采用多目標模糊優化方法，以普通鋼筋混凝土簡支T梁橋為例，建立了關于簡支T梁多目標模糊優化設計的數學模型、模糊目標集，確定了普通鋼筋混凝土簡支T梁橋多目標函數及約束條件的模糊性，并應用最優水平截集法實現了模糊約束到實數論域上的集合轉換，進而利用遺傳算法求得目標函數的最優解。多目標模糊優化結果表明，在橋梁設計中應用多目標模糊優化方法是科學有效的。

關鍵詞 多目標優化 模糊優化 遺傳算法 T梁設計

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A

眾所周知，無論是在自然科學領域還是在社會科學領域，以最小成本取得最大的效益，始終是我們追求的目標。成本最小化的同時使效益最大化，將矛盾的兩個方面同時考慮，構成了一個典型的多目標優化問題。

真正意義上的優化設計理論在19世紀中期就出現了，但其應用于橋梁結構設計領域卻出現得比較晚。采用多目標優化設計可從整體上提高橋梁設計的水平，并充分利用材料力學特性，減小工程量，降低成本，縮短工期。

多目標模糊優化方法是常用的優化方法，該方法以設計特征為前提，給出優化設計的可行域，使設計人員有良好的選擇空間。本文以普通鋼筋混凝土簡支T梁橋為例，將多目標模糊優化理論應用于橋梁設計中，并采用遺傳算法進行求解，進而證明采用多目標優化設計對于提高橋梁經濟性和安全性的效果。