بررسی هزینه چرخه عمردر قاب های مهاربندی بهینه سازی شده بر اساس عملکرد

هدف از این تحقیق، ارزیابی هزینه چرخه عمر قاب های فولادی با مهاربندی همگرای ضربدری بهینه سازی شده در چهارچوب نگرش طراحی مبتنی بر عملکرد می باشد. امروزه تاثیر زلزله بر طراحی یک سازه با هدف بهینه نمودن وزن سازه و کاهش هزینه ساخت اولیه سازه، در نظر گرفته می شود. چنین سازه ای اگرچه کم ترین هزینه ساخت را خواهد داشت ولی در رابطه با هزینه اعمالی در اثر وقوع زلزله در طول مدت بهره برداری از آن، نمی توان برآوردی داشت. تحلیل هزینه چرخه عمر، روشی مناسب جهت بررسی هزینه و عملکرد سازه هایی است که برای مدت طولانی باید خدمت رسانی داشته باشند. این تحقیق مشتمل بر دو گام اصلی است؛ در گام اول، دو قاب سه دهانه ۱۰ طبقه با سیستم مهاربند ضربدری با موقعیت قرارگیری مهاربند در دهانه وسط و دهانه های کناری،  با استفاده از الگوریتم فراابتکاری مرکز جرم در چهارچوب روش طراحی مبتنی بر عملکرد و با درنظرگیری وزن سازه به عنوان تابع هدف و روش تابع جریمه خارجی، بهینه سازی شده اند. در این فاز از مطالعه، از نرم افزار OpenSees، جهت انجام مدل سازی و تحلیل های غیرخطی، و از نرم افزار متلب برای پیاده سازی موضوع بهینه سازی استفاده شده است. در گام دوم به بررسی هزینه چرخه عمر قاب های حاصل از روند بهینه سازی، با استفاده از رابطه ون و کانگ پرداخته شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، مشاهده شد که قرارگیری مهاربند در دهانه های کناری موجب کاهش تقریبا ۱۰% هزینه چرخه عمر اعضای سازه ای نسبت به قاب های مهاربندی با قرارگیری مهاربند در دهانه وسط، می شود.

Keywords:

Life Cycle Cost , Center of Mass Algorithm , Performance-Based Optimization , Concentrically Braced Frame , هزینه چرخه عمر , الگوریتم فراابتکاری مرکز جرم , بهینه سازی مبتنی بر عملکرد , قاب مهاربندی ضربدری