问题定义 优化模型配置 代理模型配置 生成式设计

优化模型配置

目标函数

  • 1. 最大化承载力安全裕度

    Maximize $f_1 = \frac{P_{y,STCB}-P_{ULS}}{P_{ULS}}\times100\%$

  • 2. 最小化经济成本

    Minimize $f_2 = Cost_t \times V_t + Cost_s \times M_s + Cost_b \times M_b$

  • 3. 最小化碳排放量

    Minimize $f_3 = CEF_t \times V_t + CEF_s \times M_s + CEF_b \times M_b$

符号说明

  • $P_{y,STCB}$: 钢-木组合梁屈服承载力 (由代理模型预测)
  • $P_{ULS}$: 承载能力极限状态下的设计荷载
  • $Cost_t, Cost_s, Cost_b$: 木材、钢材、螺栓的单位成本
  • $CEF_t, CEF_s, CEF_b$: 木材、钢材、螺栓的碳排放因子
  • $V_t$: 胶合木体积 ($m^3$)
  • $M_s, M_b$: 钢材和螺栓的质量 (t)

设计变量

您可以在此修改设计变量的取值范围(最小值、最大值)和步长。这些值将定义优化算法的搜索空间。

截面组合形式

$STCB_{Type}$
截面组合形式图示

钢翼缘宽度 (mm)

$b_{s,flange}$
钢翼缘宽度图示

钢腹板宽度 (mm)

$b_{s,web}$
钢腹板宽度图示

钢翼缘高度 (mm)

$h_{s,flange}$
钢翼缘高度图示

钢腹板高度 (mm)

$h_{s,web}$
钢腹板高度图示

上翼缘木板宽度 (mm)

$b_{t,top}$
上翼缘木板宽度图示

上翼缘木板高度 (mm)

$h_{t,top}$
上翼缘木板高度图示

下翼缘木板宽度 (mm)

$b_{t,bottom}$
下翼缘木板宽度图示

下翼缘木板高度 (mm)

$h_{t,bottom}$
下翼缘木板高度图示

约束条件

约束类型 约束 约束函数 单位
强度 (ULS) 承载力约束 $g_1(x) = P_{ULS} - P_{y,STCB} \le 0$ KN
变形 (SLS) 正常使用荷载约束 $g_2(x) = P_{SLS} - P_{k,lim} \le 0$ KN
几何 最小翼缘木板宽度 $g_3(x) = b_{s,flange} - \min\{b_{t,top}, b_{t,bottom}\} \le 0$ mm
最大高宽比要求 * $g_4(x) = H/B - 4 \le 0$ -
螺栓最小端距要求 * $g_5(x) = 7 \times d_b - S_0 \le 0$ mm
螺栓最小间距要求 $g_6(x) = 4 \times d_b - S_1 \le 0$ mm
螺栓最小边距要求 $g_7(x) = 4 \times d_b - S_2 \le 0$ mm
螺栓最小行距要求 $g_8(x) = 5 \times d_b - S_3 \le 0$ mm