城市化进程的加快和城市土地资源的稀缺性,使得城市建筑呈现出高层化的趋势。由于地下停车需要、人防要求及埋置深度的要求,高层建筑一般都设有地下室。地下室结构设计中,顶板结构选型与结构布置是否合理,对工程造价、施工复杂性和净空高度等有较大影响。目前国内外学者在地下室顶板的选型优化方面进行了较多的研究,也取得了一定的成果,但研究内容主要集中在地下室顶板方案对比优化,且基本都是以造价最低作为单一优化目标,未充分考虑施工复杂性、结构性能等其他因素目标。本文基于改进的遗传算法,选择梁板式地下室顶板为研究对象,在满足地下室顶板承载力、挠度、裂缝等结构性能相关设计规范要求的前提下,考虑结构的材料消耗、施工工期和结构性能三个目标因素,建立梁板式地下室顶板多目标优化模型,并运用MATLAB语言编程实现地下室顶板的自动优化。论文主要结论:(1)建立了梁板式地下室顶板多目标优化模型。设置了板厚、主梁截面高度和宽度、次梁截面高度和宽度、横向和纵向次梁根数等七个优化参数,以及柱距、柱网面积等外部输入参数;建立了构件截面尺寸、变形要求和强度要求等方面的约束条件,构建了以材料消耗成本低、施工工期短、结构性能优三个目标函数,并转化为结构总造价最低的最终目标函数,从而完成模型的构建。(2)改进了传统的遗传算法。对遗传算法的编码方式、交叉过程、选择过程和变异策略等方面进行改进,提高了计算求解的精确度和优化搜索的效率,避免了出现局部收敛的情况。(3)编写了梁板式地下室顶板多目标搜索优化程序。运用MATLAB语言进行编程和程序设计,实现了基于改进遗传算法的梁板式地下室顶板结构布置方案的自动优化,并结合实例运用PKPM软件对优化方案的受力合理性进行了验证。