طراحی بهینه ی غیر خطی مادی قاب فولادی مهاربندی شده با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات

در این مقاله طراحی بهینه ی غیرخطی قاب فولادی مهاربندی شده با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی پیشینه یبهینه سازی سازه ها با استفاده از این روش نشان می دهد که تا کنون بیشتر پژوهشگران از روشهای تحلیل خطی برای یافتن جواب بهینه بهره برده اند.در این مقاله با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی اقدام به بهینه سازی کرده و با تشکیل مفاصل پلاستیک تا تبدیل شدن سازه به مکانیزم جوابیبهینه تر که همان رسیدن به وزن کمتر است را برآورده ساخته ایم. بدین منظور دو قاب فولادی شش و نه طبقه بررسی شده و نتایج تحلیل خطی وغیرخطی مقایسه شده اند. همچنین با اعمال تغییراتی در الگوریتم، در تعداد تکرارهای کمتری نسبت به سایر تحقیقات صورت گرفته به جواب بهینهدست یافتیم که الگوریتم در طی این تکرارها با ارضای محدودیت ها و قیدهای اعمالی، بهینه ترین مقطع w را برای تیرها، ستون ها و مهاربندها ازبین لیست 272 عددی مقاطع برمی گزیند. در این مقاله جهت بهینه کردن وزن قاب، برنامه کامپیوتری تحت نرم افزار MATLAB نوشته شده است که با کمک نرم افزار Excel، توانایی ارتباط (انتقال و دریافت داده ها) با نرم افزار SAP2000 جهت تحلیل و طراحی را دارا می باشد. در فرآیند بهینه سازی وزن سازه به وسیله ی الگوریتم اجتماع ذرات، از روشهای تحلیل خطی و غیرخطی بهره گرفته شدهاست. با توجه به نتایج به دست آمده ازبررسی قاب های بهینه شده، شاهد تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت تحلیل غیرخطی هستیم که موجب استفادهی حداکثری از ظرفیت مقاطع و درنتیجه کاهش وزن سازه شده است. همچنین به طور کلی نسبت تقاضا به ظرفیت اعضا کاهش یافته است که نشانگر یکنواخت شدن میزان خسارتدر سازه می باشد.

Keywords:

بهینه سازی سازه ای , الگوریتم اجتماع ذرات , تحلیل غیر خطی , مفصل پلاستیک , قاب فولادی