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申请/专利权人：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司

摘要：本发明公开了基于PSO算法的海上风机单桩基础主体结构的优化方法，属于海上风机基础优化技术领域，通过考虑项目工程的实际情况，确定海上风机大直径单桩基础主体结构的约束条件，结合市场经济指标，构建海上风机大直径单桩基础主体结构优化的目标函数从而建立海上风机大直径单桩基础主体结构优化问题的数学模型，最后通过PSO算法，构建海上风机大直径单桩基础主体结构优化模型，求解最优结构参数，并计算基础主体结构最小成本。可以在全面考虑满足约束条件的情况下获取多个主体结构优化设计方案，并从中选取经济成本最低的设计方案进行输出。使得算法设计难度和工作量较小，还可大大提高优化设计的结果和效率。

主权项：1.基于PSO算法的海上风机单桩基础主体结构的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、考虑项目工程的实际情况，确定海上风机大直径单桩基础主体结构的优化参数取值范围约束条件和计算校核优化的约束条件；S2、根据基础主体结构所需优化的参数，以基础主体结构的最小成本为目标，构建海上风机大直径单桩基础主体结构优化的目标函数；所述目标函数具体表示为： 其中，w为海上风机基础主体结构单位重量的市场平均成本；ρs为基础主体结构材料密度；g为重力加速度；Dp表示主体结构的钢管桩直径，tp表示主体结构的钢管桩壁厚，T表示为单桩基础顶高程；d表示为海上风机所在位置的平均水深；Bd表示为单桩基础埋深；S3、基于约束条件及目标函数，建立海上风机大直径单桩基础主体结构优化问题的数学模型；所述约束条件包括优化参数取值范围约束条件和计算校核优化的约束条件；所述数学模型具体表示为：minfxk,k＝1,2,3s.t.gixk≤0,k＝1,2,3；i＝1,2,...,mlk≤xk≤uk,k＝1,2,3；其中，xk为优化的结构参数，x1，x2，x3分别为Bd、Dp、tp；gxk≤0为单桩基础主体结构计算校核优化的约束条件；lk≤xk≤uk为单桩基础主体结构参数取值上下限的约束条件；lk≤xk≤uk中lk＝l1、l2、l3分别表示Bd、Dp、tp的取值下限；uk＝u1、u2、u3分别表示Bd、Dp、tp的取值上限；fxk为目标函数的数学模型表达形式；S4、根据数学模型，通过PSO算法，构建海上风机大直径单桩基础主体结构优化模型，求解最优结构参数；S5、基于最优结构参数计算基础主体结构最小成本；所述计算基础主体结构最小成本的具体表达式为： 其中，Bd,opt为约束条件下大直径单桩基础主体结构埋深的最优值；Dp,opt为约束条件下大直径单桩基础主体结构直径的最优值；tp,opt为约束条件下大直径单桩基础主体结构壁厚的最优值。

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