基于偏好序的桥梁结构全寿命抗震设计多目标优化模型

来源：中国血液净化杂志2017年第12期北京时间：

作者：李宇婧, 李宏男, 李超

单位：1. 大连理工大学 建设工程学部, 辽宁 大连 116024;2. 沈阳建筑大学 土木工程学院, 辽宁 沈阳 110168

摘要：为综合考虑地震作用下结构的经济及性能等因素，将基于偏好序的交互式多目标综合优化决策方法应用于梁式桥梁全寿命抗震性能设计中。以单柱桥墩为例，令全寿命费用最低、强度安全及变形可靠指标最高为设计目标；根据工程经验分别引入考虑位移延性的经济偏好和安全偏好，并建立相应的价值函数，此交互式多目标优化问题的最终解可逐步收敛到与经济或安全偏好序一致的优化区域。研究结果表明：在桥梁全寿命抗震性能设计中，基于偏好序的交互式多目标优化决策模型可同时满足不同设防水准下多个性能目标的要求；较传统多目标优化算法中存在的问题，即优化结果分布广泛致使设计者无从选择，以及目标过多时无法获取全局Pareto前沿，该模型可通过逐步引入设计者偏好序以获得相应的全局最优解；该模型克服了规范算法反复试算和被动校核的缺点，通过指引其解沿当前价值函数的梯度方向主动搜索，最终可获取满足预期费用最低或安全最高偏好序，且兼顾位移延性需求的最终满意解。

关键词：桥梁工程,全寿命抗震设计,多目标优化,偏好信息,决策

基金资助：国家重点研发计划项目（2016YFC0701108）；国家自然科学基金重点项目（51738007）