بهینه سازی اندازه خرپا با استفاده از الگوریتم ترکیبی جستجوی هارمونی

امروزه برای کاهش هزینه ها و مقاوم سازی پروژه های عمرانی از انواع روشهای بهینه سازی رایج در سازه ها استفاده میشود. از دیگر مزایای بهینه سازی سازه ها میتوان به بهبود عملکرد سازه در مقابل نیروهای جانبی اشاره نمود، به همین دلیل پیشرفتهای بسیار زیادی در امر بهینه سازی سازه ها انجام گرفته شدهاست. در طی چندین سال گذشته از روشها و الگوریتم های مختلفی جهت بهینه سازی استفاده شده است، از جمله الگوریتم ژنتیک، شبکه عصبی و جستجوی هارمونی را میتوان نام برد، که جدیدترین و کارآمدترین آنها الگوریتم جستجوی هارمونی میباشد. الگوریتم جستجوی هارمونی با هدف هماهنگی و هارمونی، برای رسیدن به بهترین جواب، از موسیقی الهام گرفته شدهاست. در این تحقیق ۶ خرپا از نوع مسطح و فضایی مورد بررسی قرار گرفته است. خرپاهای مورد بررسی در این تحقیق به ترتیب ۱۰، ۱۵، ۲۵، ۵۲، ۷۲ و ۲۰۰ عضوی هستند. در بررسی هر کدام از خرپاها، قیود تغییرمکان گره ها و تنش در اعضا بعنوان عامل کنترل ناپایداری مدنظر بوده است. در واقع الگوریتم جستجوی هارمونی بهترین راهبرد برای تبدیل روندهای مورد بررسی کیفی به فرآیندهای کمی و قابل لمس بهینه سازی است. هدف از این پژوهش کاهش وزن مقاطع سازه های خرپایی میباشد که در نتیجه وزن کل سازه کاهش یافته و در مقابل نیروهای جانبی وارده از جمله زلزله و باد عملکرد بهتری نشان بدهد. با کمی چشم پوشی میتوان گفت حافظه مصرفی در الگوریتم ژنتیک تقریبا دو برابر حافظه مصرفی توسط الگوریتم جستجوی هارمونی است. الگوریتم جستجوی هارمونی در مواردی میتواند همانند الگوریتم ژنتیک عمل نماید و حتی به نظر میرسد در حل بعضی مسائل بتواند سریعتر به پاسخ مسئله همگرا گردد.

Keywords:

بهینه سازی , الگوریتم ژنتیک , الگوریتم فراابتکاری , الگوریتم جستجوی هارمونی , شبکه عصبی