基于免疫遺傳算法的特高壓輸電塔優(yōu)化研究.pdf

1、當(dāng)前，特高壓輸電塔工程規(guī)模逐漸趨于大型化，結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜多變，輸電塔的工程造價指標(biāo)也隨之提高。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不僅要保證結(jié)構(gòu)體系的安全性，還需要考慮工程結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。如何處理特高壓輸電塔“建設(shè)經(jīng)濟(jì)性”與“運(yùn)行安全性”的關(guān)系，已成為特高壓輸電塔建設(shè)的重要內(nèi)容。
　　本文以“漢江大跨越輸電工程”為背景，對特高壓輸電塔進(jìn)行建模仿真，采用免疫遺傳算法，對輸電塔結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進(jìn)行了截面尺寸優(yōu)化，對結(jié)構(gòu)的幾何形狀以及輸電塔的拓?fù)錁?gòu)型進(jìn)行了優(yōu)化研究，大

2、幅度減少了用鋼量，提高了工程的經(jīng)濟(jì)性。
　　在進(jìn)行輸電塔的優(yōu)化研究之前，首先結(jié)合結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基本原理和方法，對一簡單桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化研究。主要采用MATLAB語言自行編制程序，建立桁架結(jié)構(gòu)模型，在明確了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)后，應(yīng)用免疫遺傳算法，實(shí)現(xiàn)桁架結(jié)構(gòu)中桿件截面尺寸的優(yōu)化。該部分的作用在于保證免疫遺傳算法適用于桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
　　然后，分別采用ANSYS有限元分析程序和MATLAB自行編制的程序，對特高壓輸電塔進(jìn)行建模并進(jìn)行有

3、限元分析，確保所建輸電塔模型的正確性。接著應(yīng)用免疫遺傳算法，編制優(yōu)化程序，實(shí)現(xiàn)輸電塔結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。即：選擇合適的桿件截面尺寸，實(shí)現(xiàn)輸電塔截面尺寸的優(yōu)化；選擇合適的端節(jié)點(diǎn)位置，實(shí)現(xiàn)輸電塔幾何形狀的優(yōu)化；選擇合適的塔身節(jié)點(diǎn)位置，并與拓?fù)鋬?yōu)化理論相結(jié)合，自動選擇輸電塔橫撐和斜撐的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)輸電塔拓?fù)錁?gòu)型的優(yōu)化。
　　最后，將免疫遺傳算法實(shí)現(xiàn)的輸電塔的截面尺寸、幾何形狀及拓?fù)錁?gòu)型的優(yōu)化結(jié)果，與標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行比較分析。通過兩種算法