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摘要：針對(duì)三維空間剛架布局優(yōu)化問(wèn)題,以七自由度節(jié)點(diǎn)梁柱單元二階彈性理論推導(dǎo)考慮構(gòu)件幾何非線性和截面翹曲變形的非線性剛度矩陣,通過(guò)整合梁柱單元非線性剛度矩陣對(duì)剛架結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體的二階彈性分析,建立滿足剛架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求的布局優(yōu)化數(shù)值模型;并針對(duì)復(fù)雜剛架結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化數(shù)值求解問(wèn)題,改進(jìn)遺傳搜索算法(GA),提出可靠拓?fù)浜鸵龑?dǎo)型遺傳算法雙向控制方法(KLGA).該方法一方面將拓?fù)渥兞繌牟季衷O(shè)計(jì)變量中分離,以構(gòu)件重要度評(píng)定結(jié)構(gòu)可靠拓?fù)渥兞拷M合,再與設(shè)計(jì)變量整合;另一方面將結(jié)構(gòu)特有的引導(dǎo)信息加入算法中,為GA提供全局最優(yōu)解的指引路徑.通過(guò)兩種典型的剛架算例表明二階效應(yīng)模型和KLGA算法的可行性和有效性,例如算例2中基于二階效應(yīng)模型的KLGA得到的最優(yōu)結(jié)構(gòu)質(zhì)量比GA減輕了24.5%,波動(dòng)幅度從9.61%提升到1.39%,算法更加穩(wěn)定.