格构式塔架具有质量轻、侧向刚度小、阻尼小、风荷载敏感性强的特点。塔架设计主要以风荷载控制为主,然而对于这种镂空率较高的结构在抗风优化设计时缺乏规范指导,设计师多凭借经验进行优化设计。本文以高为60m的格构式蹦极塔架为优化对象;VBA为编程工具;改进后粒子群算法为优化算法;结构的临界荷载因子和顶点位移为约束条件:杆件截面面积为优化目标;借助于有限元软件SAP2000提供的二次开发接口,进行不同算法、不同工况下的抗风优化设计。本文具体内容如下:1、总结等效静力风荷载的计算方法,根据随机振动理论计算结构的风致动力响应。根据惯性风荷载法计算等效静力风荷载,再将计算得到的荷载作为附加荷载施加到模型之中。2、介绍塔架结构的屈曲分析理论和相应计算方法,对比各种方法的优缺点和局限性,以考虑结构初始偏心的一阶弹性分析法和二阶弹性分析法为主要分析方法,计算塔架结构的风荷载响应。3、介绍了粒子群算法的基本原理,概括了优化粒子群算法的研究现状和主要研究方向。本文就塔架抗风优化设计对基本粒子群算法做出了三个方面的改进。在种群的初始化方面,使用了 Sobol序列代替随机函数,使任意个数的粒子初始种群分布更加均匀且不失随机性,在高维空间下这种优势非常明显。在平衡全局寻优和局部寻优方面,引入“收缩因子”,使粒子在收敛过程中保持粒子的多样性,在扩散过程中跳出局部最优值。在计算精度方面,通过混合局部优化算法,以局部极值点的粒子为中心,缩小粒子范围,进一步搜索函数的最优值,提高收敛精度。4、通过本文研究,实现了基于粒子群优化算法的抗风优化理论和模型的有限元分析的无缝对接,从模型风荷载的计算、优化算法中的循环迭代、模型参数的修改都由系统自动完成,并在此基础上以工程为例分析了算法的可靠性。