设计变量
结构优化设计时,要在设计方案优化的过程中调整确定的结构参数。结构设计方案用一组结构参数表达,其中一些是已经给定的称 “已知参量”;另一些是待优化的设计变量,是用来描述结构方案特征的独立变量。可以是各个构件的截面尺寸、面积、惯性矩等设计截面的几何参数,也可以是柱的高度、梁的间距、拱的矢高和节点坐标等结构总体的几何参数。选取原则:(1)应选取与目标函数有直接或间接联系的,对目标函数有较大影响的变量作为设计变量;(2)应该是相互独立的变量;(3)应尽量选取有实际意义的无因次量作为设计变量;(4)在足以描述设计问题的前提下,应充分分析各设计变量的主次,减少设计变量的数目,使优化设计问题简化。通常分连续设计变量和离散设计变量两种类型。连续设计变量在优化过程中是连续变化的,如拱的矢高和节点坐标等;离散设计变量在优化中是跳跃式变化的,如可供选用的型钢的截面面积和钢筋的直径。
