深圳南山专业设计顾问公司——创展咨询：结构设计优化基本概念。深圳市创展才俊咨询有限公司是一家专门从事建筑结构咨询、机电顾问、设计优化、施工图设计以及工程项目技术管理的专业公司。
传统的结构优化设计，实际上指的是结构分析，其过程大致是假设-分析-校核-重新设计。重新设计的目的也是要选择一个合理的方案，但它只属分析的范畴；且只能凭设计者的经验作很少几次重复以通过“校核”为满足。结构优化指的是结构综合，其过程大致可归纳为：假定-分析-搜索-最优设计四个阶段。其中的搜索过程是修改并优化的过程。它首先判断设计方案是否达到最优（包括满足各种给定的条件），如若不是，则按某种规则进行修改，以求逐步达到预定的最优指标。 
1．结构优化设计的数学模型 
结构优化设计可定义为：对于已知的给定参数，求出满足全部约束条件并使目标函数取最小值的设计变量的解。 
2．设计变量
设计变量指在设计过程中所要选择的描述结构特性的量，它的数值是可变的。设计变量可以是各个构件的截面尺寸、面积、惯性矩等设计截面的几何参数，也可以是柱的高度、梁的间距、拱的矢高和节点坐标等结构总体的几何参数。设计变量通常有连续设计变量和离散设计变量两种类型。 
（1）连续设计变量。这类变量在优化过程中是连续变化的，如拱的矢高和节点坐标等。 
（2）离散设计变量。这类变量在优化中是跳跃式变化的，如可供选用的型钢的截面面积和钢筋的直径都是不连续的。 
3．目标函数 
目标函数是用来衡量设计好坏的指标。采用何种指标来反映设计好坏与结构本身的技术经济特性有关。通常采用的目标函数有：结构重量、结构体积、结构造价三种。 
4．约束条件
结构优化的约束条件一般有几何约束条件和性态约束条件两种。
（1）几何约束条件。即在几何尺寸方面对设计变量加以限制。如工字型截面的腹板和翼缘的最小厚度限制。
（2）性态约束条件。即对结构的工作性态所施加的一些限制。如构件的强度、稳定约束以及结构整体的刚度和自振频率等方面的限制。

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