基于免疫遺傳算法的特高壓輸電塔優(yōu)化研究.pdf

1、當前，特高壓輸電塔工程規(guī)模逐漸趨于大型化，結構形式復雜多變，輸電塔的工程造價指標也隨之提高。在結構設計中，不僅要保證結構體系的安全性，還需要考慮工程結構的經濟性。如何處理特高壓輸電塔“建設經濟性”與“運行安全性”的關系，已成為特高壓輸電塔建設的重要內容。
　　本文以“漢江大跨越輸電工程”為背景，對特高壓輸電塔進行建模仿真，采用免疫遺傳算法，對輸電塔結構的構件進行了截面尺寸優(yōu)化，對結構的幾何形狀以及輸電塔的拓撲構型進行了優(yōu)化研究，大

2、幅度減少了用鋼量，提高了工程的經濟性。
　　在進行輸電塔的優(yōu)化研究之前，首先結合結構優(yōu)化的基本原理和方法，對一簡單桁架結構進行優(yōu)化研究。主要采用MATLAB語言自行編制程序，建立桁架結構模型，在明確了結構優(yōu)化的目標后，應用免疫遺傳算法，實現桁架結構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構的優(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，對特高壓輸電塔進行建模并進行有

3、限元分析，確保所建輸電塔模型的正確性。接著應用免疫遺傳算法，編制優(yōu)化程序，實現輸電塔結構的優(yōu)化。即：選擇合適的桿件截面尺寸，實現輸電塔截面尺寸的優(yōu)化；選擇合適的端節(jié)點位置，實現輸電塔幾何形狀的優(yōu)化；選擇合適的塔身節(jié)點位置，并與拓撲優(yōu)化理論相結合，自動選擇輸電塔橫撐和斜撐的數量，實現輸電塔拓撲構型的優(yōu)化。
　　最后，將免疫遺傳算法實現的輸電塔的截面尺寸、幾何形狀及拓撲構型的優(yōu)化結果，與標準遺傳算法的優(yōu)化結果進行比較分析。通過兩種算法