بهینه یابی چند هدفه قاب خمشی بتنی بر اساس عملکرد لرزه ای و وزن

تا کنون در عمده پژوهشهای انجام گرفته در زمینه بهینه یابی سازه ها، حداقل نمودن وزن سازه مورد نظر بوده است. در این تحقیق علاوه بر حداقل نمودن وزن سازه، بیشینه نمودن عملکرد لرزه ای سازه نیز مورد نظر قرار گرفته است. همچنین در این مقاله عملکرد لرزه ای قابهای خمشی بتن آرمه، با محاسبه ضریب رفتار این قابها سنجیده می شود. در واقع کمیت ضریب رفتار به عنوان معیار عملکرد لرزه ای سازه شناخته شده و به موازات کمینه سازی وزن قابهای خمشی بتن آرمه، ضریب رفتار این قابها بیشینه شده اند. بدین منظور در این مقاله دو نمونه قاب خمشی بتنی چهار و شش طبقه مورد مطالعه قرار گرفته اند. جهت بهینه یابی اعضای این قابها از روش الگوریتم ژنتیک همراه با محدودیت استفاده شده است. محدودیت های مسئله شامل دوران مفاصل پلاستیک اعضا، نیروی محوری ستون ها و تغییر مکان جانبی نسبی طبقات می باشند که بر اساس ضوابط گزارش 35FEMA محاسبه می شوند. به منظور تخمین نیروها، تغییر شکلها و ضریب رفتار سازه جهت استفاده در برنامه الگوریتم ژنتیک، از شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شده است. ابتدا تعداد زیادی قاب در نرم افزار 200 SAP مدلسازی شدند و بر روی قابها تحلیل استاتیکی غیر خطی پوش آور انجام گرفت. سپس استفاده از خروجی های حاصل از این تحلیل ها شبکه های عصبی مورد نیاز آموزش دیده شدند. پس از آن با استفاده از یک الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب، اعضای قابهای مورد بررسی بر اساس دو معیار وزن و ضریب رفتار بهینه یابی شدند. که جواب حاصل تعدادی قاب می باشدکه نسبت به سایر قابها دارای وزن کمتر و یا ضریب رفتار بالاتری می باشند. در نهایت به تفسیر و جمع بندی نتایج پرداخته می شود. یکی از نتایج به دست آمده از این تحقیق این است که با انجام بهینه یابی دو هدفه می توان قابهایی به دست آورد که توام با داشتن وزن نسبتاً کم دارای ضریب رفتار و عملکرد لرزه ای مناسبی (نسبت به قابی که تنها بر اساس معیار وزن بهینه شده) می باشند

Keywords:

بهینه یابی چندهدفه , الگوریتم ژنتیک , عملکرد لرزه ای , قاب خمشی بتنی , شبکه عصبی مصنوعی