基于并行计算和遗传算法的钢-UHPC华夫板组合梁优化设计

来源：计算力学学报杂志2023年第3期北京时间：

作者：史腾,朱劲松,王子挺,秦亚婷

单位：天津大学 建筑工程学院, 天津 300072,天津大学 建筑工程学院, 天津 300072,天津大学 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室, 天津 300072,天津大学 建筑工程学院, 天津 300072,天津大学 建筑工程学院, 天津 300072

摘要：为实现钢-超高性能混凝土（UHPC）华夫板组合梁结构快速经济合理的设计，提出了基于并行计算与遗传算法的结构优化设计方法。通过Python建立了并行计算平台，使Abaqus和Python能够执行同步数值模拟和数据处理，以成本最小化为目标，采用遗传算法对钢-UHPC华夫板组合梁进行了优化，验证了所提方法的可行性。结果表明，遗传算法中密集的分析任务可以并行化并分配给不同的计算资源以提高计算效率；使用并行计算可以提高8.6倍的优化效率；并行计算和串行计算的CPU平均使用率分别为82%和18%。本文方法的成功应用可为其他类型结构的优化设计提供参考。

关键词：超高性能混凝土,华夫板,组合梁,结构优化设计,并行计算,遗传算法,

基金资助：国家自然科学基金（52078333）；天津市交通运输科技计划（2019B-21）资助项目.