第一部分 概论 1
第一编 论工程优化 1
第一章 论“工程软科学” 1
1.1 问题的提出 1
1.2 软科学与硬科学 2
1.3 选择论与决定论 3
1.4 工程理论的研究方向 3
1.5 工程软科学与工程软设计 5
2.1 工程项目全系统全寿命优化的概念 7
第二章 论工程项目的“全系统全寿命优化” 7
2.2 工程设计前的决策工作 8
2.3 工程设计后的规划工作 11
第一编参考文献 13
第二部分 单体结构的优化设计 14
第二编 最优设防烈度的决策 14
第三章 抗灾结构优化设计的特点 14
3.1 抗灾结构优化设计的目标函数 14
3.2 抗灾结构的二层次优化设计法 16
3.3 抗灾结构的多级设防原则 18
4.2 抗震结构的三级条件可靠度 21
第四章 抗震结构最优设防烈度的决策 21
4.1 解决问题的几个原则 21
4.3 设防烈度为Id时结构遭受各级破坏的概率 23
4.4 破坏概率的典型图表 26
4.5 多级失效准则下的损失期望 30
4.6 最优设防烈度I？的决策 30
4.7 抗震结构三级可靠度的计算 31
4.8 基于最优设防荷载的抗灾结构优化设计 32
第二编参考文献 32
5.1 关于设防烈度 34
第五章 与抗震设计规范接轨 34
第三编 与设计规范相结合的优化设计 34
5.2 离散烈度的连续化 36
5.3 按最优设防烈度进行优化设计的优越性 37
5.4 抗震结构优化设计的步骤 38
5.5 抗震结构优化设计的简化 38
5.6 指定烈度下的二阶段最小造价设计 39
第六章 筒中筒高层建筑的优化 42
6.1 筒体结构的类型 42
6.2 框筒结构的性能 43
6.3 筒中筒结构的简化计算——等代筒体法 45
6.4 指定烈度下筒中筒结构的最小造价设计 51
6.5 筒中筒结构抗震优化设计 54
第三编参考文献 56
第四编 基于损伤性能的优化设计 58
第七章 指定设防烈度下基于损伤性能的抗震设计方法 58
7.1 引言 58
7.2 抗震结构性能参数的选择与地震损伤模型 59
7.3 剪切型结构地震损伤模型参数的简化计算方法 65
7.4 地震损伤性能目标的确定 71
7.5 基于损伤性能的抗震设计准则与方法 73
7.6 小结 80
第八章 基于最优设防烈度和损伤性能的进化智能优化设计 82
8.1 引言 82
8.2 基于最优设防烈度和损伤性能的优化设计的基本概念 83
8.3 基于损伤性能的抗震结构最小造价设计的数学模型 84
8.4 结构智能优化设计的概念 88
8.5 遗传算法的基本原理 91
8.6 抗震结构进化智能优化的实现 98
8.7 基于最优设防烈度和损伤性能的抗震优化设计 103
8.8 小结 105
第四编参考文献 106
第三部分 工程系统的全局优化 109
第五编 简单工程系统全局优化的直接解法 109
第九章 简单工程系统 109
9.1 串联工程系统 109
9.2 并联工程系统 110
9.3 复合的并串联系统 112
9.4 表决系统(J中取i) 113
9.5 系统的功能逻辑关系 114
10.2 串联与并联工程系统 116
第十章 简单工程系统中结构失效相关性的近似处理 116
10.1 考虑结构失效相关的重要性 116
10.3 条件关联系数 117
10.4 条件关联系数的近似处理 119
10.5 失效相关串联与并联系统的可靠度 121
10.6 基于混合信息的条件概率 123
第十一章 简单工程系统全局优化的直接解法 126
11.1 工程系统的概念 126
11.2 简单工程系统全局优化的概念 126
11.3 简单工程系统的总造价和总损失期望 127
11.5 结构集合的无约束优化 129
11.4 简单工程系统全局优化的数学模型 129
11.6 简单工程系统的全局优化 130
11.7 简单工程系统投资的最优分配 131
11.8 系统总可靠度约束下的全局优化 132
11.9 全局优化的步骤 133
11.10 回顾与小结 135
第十二章 串联和并联工程系统的全局优化 137
12.1 概述 137
12.2 串联工程系统的全局优化 137
12.3 并联工程系统的全局优化 143
12.4 结语 145
第十三章 简单复合工程系统的全局优化 146
13.1 简单复合系统 146
13.2 简单复合系统的数学模型 146
13.3 简单复合系统的无约束优化 149
13.4 简单复合系统的约束优化 153
第十四章 表决系统的全局优化 157
14.1 概述 157
14.2 表决系统失效概率的计算方法 157
14.3 k/N表决系统失效概率的计算步骤 160
14.4 表决系统全局优化的目标函数 162
14.5 表决系统全局优化的直接解法 163
14.6 算例 164
第五编参考文献 170
第六编 网络工程系统的全局优化 171
第十五章 图、网络与网络工程系统 171
15.1 引言 171
15.2 图论方法简介 171
15.3 网络及网络系统 176
15.4 土建网络工程系统 177
15.5 网络工程系统的简化模型 178
第十六章 网络工程系统的可靠性分析 181
16.1 网络系统的可靠性 181
16.2 复杂系统可靠性计算的简化 182
16.3 系统的失效相关性 186
16.4 单元重要度分析 187
16.5 网络工程系统单元连通可靠度的简化计算 190
16.6 不完全赋权网络可靠度的求解步骤 192
16.7 失效相关性的简化处理 193
16.8 地震环境下网络工程系统可靠度的简化计算 198
17.1 网络工程系统全局优化的途径 202
第十七章 网络工程系统全局优化的目标函数 202
17.2 网络工程系统总造价 203
17.3 网络工程系统的遇灾损失 203
17.4 网络工程系统的损失期望 204
17.5 全局优化的目标函数 207
第十八章 网络工程系统的全局优化设计 208
18.1 网络工程系统全局优化的数学模型 208
18.2 网络工程系统的无约束全局优化 209
18.3 网络工程系统投资的最优分配 209
18.4 总投资限制下系统可靠度的优化分配 210
18.5 复杂网络系统全局优化设计的简化 211
18.6 实用正交设计法的应用 213
第六编参考文献 221
附录 222
附录Ⅰ 结构变量优化设计方法简介 222
Ⅰ.1 关于结构优化 222
Ⅰ.2 结构变量优化设计的基本概念 223
Ⅰ.3 局部最优性条件 225
Ⅰ.4 力学准则法 228
Ⅰ.5 准则搜索法 231
Ⅰ.6 直接搜索法 234
Ⅰ.7 解析规划法 236
Ⅰ.8 序列逼近法 239
Ⅰ.9 特种规划法 242
Ⅰ.10 模糊优化设计 245
附录Ⅰ参考文献 247
附录Ⅱ 回归分析 248
Ⅱ.1 问题的性质 248
Ⅱ.2 最小二乘法 248
Ⅱ.3 线性回归 249
Ⅱ.4 抛物线回归 250
Ⅱ.5 较复杂的回归方程 252
附录Ⅲ 第六章计算流程图 256
附录Ⅳ 正交试验法简介 259
Ⅳ.1 正交表与正交试验 259
Ⅳ.2 试验方案的制定步骤与安排方法 260
Ⅳ.3 常用正交表 261
附录Ⅴ 不交型布尔代数简介 265
Ⅴ.1 单元与集合 265
Ⅴ.2 代数系统与集合代数 265
Ⅴ.3 布尔函数 266
Ⅴ.4 不交并与不交型布尔代数 266
Ⅴ.5 不交型积之和定理 266