طرح بهینه گنبدهای فضاکار دو‏لایه با استفاده از الگوریتم ژنتیک

گنبدها یکی از انواع سازه‏های فضاکار می‏باشند که امروزه استفاده از آنها بدلیل توانایی پوشش مساحت‏ها با دهانه‏های بزرگ، افزایش زیادی داشته است. با توجه به وجود تعداد زیاد عضو در این سازه‏ها، انتخاب شکل مناسب برای لایه‏های بالا و پایین، تأثیر زیادی در کاهش وزن و در نتیجه کاهش هزینه سازه خواهد داشت، همچنین انتخاب نسبت ارتفاع به دهانه بهینه برای گنبد مورد نظر، بدلیل تأثیر آن بر چگونگی توزیع بارهای ثقلی و نیروهای ناشی از باد، دارای اهمیت بوده و در کاهش سطح مقطع اعضا بسیار تأثیرگذار می‏باشد. در این مقاله گنبدهای فضاکار دو‏لایه، با ترکیب شکلهای مختلف برای لایه‏های بالا و پایین از نظر سطح مقطع اعضا، نسبت ارتفاع به دهانه گنبد (h/S) و ضخامت لایه‏ها بهینه شده است. برای بهینه‏سازی از الگوریتم ژنتیک‏ (GA) که یکی از تکامل‏یافته‏ترین روشهای بهینه‏سازی بوده و مناسب‏ترین روش برای بهینه‏سازی سازه‏ها با متغیرهای گسسته می‏باشد، استفاده شده است. تابع هدف مسأله بهینه‏سازی وزن سازه بوده و قیود مسأله شامل حداکثر تغییرمکان گره‏ها، حداکثر تنشهای کششی و فشاری و لاغری مجاز اعضا در کشش و فشار می‏باشد.

Keywords:

بهینه‏سازی , الگوریتم ژنتیک , گنبد فضاکار دولایه , شکل لایه‏ها , نسبت ارتفاع به دهانه