钢筋混凝土框架结构优化设计：有限元法与遗传算法结合

"钢筋混凝土框架结构优化设计研究及系统开发" 这篇硕士论文主要研究了钢筋混凝土框架结构的优化设计，旨在解决传统设计方法过于保守、经济效益考虑不足的问题。通过结合有限元法和遗传算法，该研究实现了结构可靠性和经济性的统一，并开发了一套基于VB和MATLAB的优化设计系统。 首先，论文深入探讨了平面框架结构的有限元法流程，利用MATLAB编程实现了内力分析及图形绘制程序（PFS_FEA）。这一程序简化了分析过程，使得结构内力的计算更加快捷、直观，减少了设计师的手工计算工作和编写复杂代码的需求。 其次，论文引入了遗传算法的概念，结合钢筋混凝土框架结构的特点，确定了构件截面尺寸和配筋作为设计变量，以最小化成本作为目标函数，构建了优化设计的数学模型。这使得在满足结构安全性的前提下，能够寻求经济高效的结构配置。 接下来，论文提出了一个基于有限元法和遗传算法的优化设计框架，利用MATLAB的遗传算法函数，确保了优化过程的效率和结果的精确度。这一方法不仅考虑了结构性能，还兼顾了设计的经济性。 为了提高用户体验，作者利用VB和MATLAB的ActiveX接口技术，开发了一个用户友好的钢筋混凝土框架结构优化设计系统（RCFS）。该系统集成了所有必要的分析和设计功能，使得非专业用户也能轻松进行结构优化。 最后，通过RCFS系统对实际案例进行优化设计，并与已有文献对比分析，证明了该系统的实用性和有效性。此外，论文指出，这些研究成果对其他类型的结构优化设计也有一定的借鉴意义。 这篇论文对钢筋混凝土框架结构的优化设计提供了一种创新且实用的方法，结合先进的计算工具，提高了设计的经济性和效率。同时，开发的系统软件RCFS为实际工程应用提供了强大的技术支持。