طراحی بهینه توپولوژی گنبد لاملا با استفاده ازالگوریتم ترکیبی انفجار بزرگ

گنبد لاملا یک نوع خاصی از سازه فضاکار است که در برابر بارهای وارده سختی کافی داشته و دارای زیبایی خاصی است. این نوع سازه اغلب برای پوشش دهانههای بزرگ بدون تکیهگاههای میانی مورد استفاده قرار میگیرد. ابعاد و همچنین تعداد اعضای این نوع سازهها زیاد است. بنابراین با انجام طراحی بهینه، هزینه نهایی به صورت اساسی کاهش پیدا میکند. علاوه بر این، به دلیل تنوع زیاد اعضا، طراحی این نوع از سازهها نسبتا دشوار و زمانبر است. اگر ابزار موثری بتواند این طراحی را انجام دهد، مفید خواهد بود. الگوریتمهای بهینهیابی فراکاوشی روشهایی هستند که قادرند به طور چشمگیری پاسخگوی این مسائل باشند. این روشها تصادفی هستند و از قوانین احتمالاتی استفاده میکنند؛ قدرت و سرعت همگرایی این روشها در پیدا کردن جوابهای بهینه و یا نزدیک به بهینه زیاد است و برای مسایل بهینهیابی بزرگ مورد استفاده قرار میگیرند. طبیعت همواره یک منبع اصلی الهامگیری برای تعداد زیادی از این الگوریتمها بوده است. در این مقاله، طراحی بهینه توپولوژی گنبد لاملا که اتصالات اعضای آن به صورت صلب است، با استفاده از الگوریتم ترکیبی انفجار بزرگ انجام میگیرد. هدف از بهینهیابی توپولوژی، تعیین همزمان مساحت سطح مقطع، ارتفاع گنبد، تعداد ترازهای گنبد و تعداد گرهها در هر تراز، به صورت مناسب است. بارگذاری بر روی این گنبد به صورت بار گسترده یکنواخت اعمال میگردد. ضوابط طراحی اعضای گنبدها بر اساس آییننامه ضریب مقاومت و بار(LRFD-AISC) در نظر گرفته شده است؛ همچنین انتخاب سطح مقطع برای اعضای گنبدها از مجموعه مقادیر مجاز این آییننامه صورت میگیرد. اثر تعداد تراز و همچنین تعداد گرههای هر تراز بر روی وزن بهینه این گنبد بررسی شده است و نتایج به دست آمده نشان میدهد که وزن گنبد بهینه در مقایسه با بیشتر گنبدهای با هندسه متفاوت، خیلی کمتر است. در پایان، رفتار گنبد بهینه, در برابر بارهای وارده بررسی شده است

Keywords:

طراحی بهینه توپولوژی , گنبد لاملا , الگوریتم ترکیبی انفجار بزرگ , آییننامه ضریب مقاومت و بار