基于 H ∞范数的输电塔结构动力优化

摘要：

目前输电塔结构设计主要基于静力及拟静力工况，以用钢量(总质量)为经济指标进行静力优化，忽略了动力荷载的频率特性。为解决输电塔结构动力优化问题，提出了基于 H ∞范数的优化方法。该方法以系统传递函数的 H ∞范数为优化目标，采用遗传算法对角钢截面进行优化。在计算 H ∞范数时，用串联多质点模型模拟塔架结构以简化计算。同时，引入惩罚函数来调整个体的适应度，从而保证优化结果满足静力工况，不出现杆件失稳且不增加用钢量。以一个实际输电塔结构作为算例进行优化计算，结果表明，该动力优化方法显著降低了输电塔的地震响应，同时保证结构满足静力工况且总质量不超过满应力优化法的用钢量。该方法不需要求解时域响应，计算效率较高。

关键词：输电塔架、H ∞ 范数、遗传算法、地震响应、截面优化

分类号：TU279.7+44;TU311.4(建筑设计)

资助基金：国家自然科学基金委创新研究群体基金51421064

在线出版日期：2015-12-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：608-612,618