استفاده از الگوریتم فراکاوشی فاخته جهت بهینه یابی سدهای بتنی وزنی

در طراحی سیستم های مهندسی، طرحی مطلوبتر است که علاوه بر تامین اهداف مورد نظر، هزینه کمتری نیزداشته باشد. از این رو کمینه کردن هزینه و بهینه سازی طرح های مهندسی از دیرباز در علوم مهندسی مورد توجه قرارگرفته است. از جمله این مسایل می توان به مساله ساخت سدهای بتنی وزنی اشاره کرد که با توجه به ویژگی های خاصفنی، پیچیدگی طرح و بتن ریزی حجیم بدنه سد از اهمیت بسزا یی برخوردار است. علاوه بر این، از آنجایی کهپیچیدگی های طراحی این نوع سدها و تعداد زیاد پارامترهای موثر در طراحی بهینه آنها، امکان قرار گرفتن در نقاطبهینه موضعی و در نتیجه انتخاب مقاطع بزرگتر از حد مورد نیاز را در روشهای مرسوم بهینه سازی بالا می برد، بهکارگیری روشهای نوین بهینه سازی که از طبیعت الهام می گیرند برای افزایش کارایی در امر طراحی بهینه سدهای بتنیوزنی بسیار ضروری است. در این مقاله به ارایه یک روش حل کارا مبتنی بر الگوریتم بهینه یابی فاخته برای طراحی بهینهسدهای بتنی وزنی پرداخته می شود. همانطور که ذکر شد، مقطع سد، علاوه بر ارضای شرایط پایداری، باید مقرونبه صرفه نیز باشد. از این رو مساله طراحی مقطع سد، یک مساله بهینه سازی مقید است که قیود آن ارضای شرایط پایداریشامل: پایداری در برابر لغزش و واژگونی و همچنین تنش یا خستگی قایم در سطح بدنه سد می باشد. در این پرژوهش، ازالگوریتم بهینه یابی فاخته برای پیدا کردن ابعاد بهینه سد بتنی وزنی کوینا استفاده شد. برای این کار، مقطعی کلی وفراگیر به عرض واحد شامل هشت پارامتر هندسی به عنوان متغیرهای طراحی در نظر گرفته شد و سایر پارامترهایهندسی نیز با استفاده از این متغیرها تعریف شدند. نتایج بررسی ها نشان داد که حجم بتن مصرفی در ساخت این سرد از3633 مترمکعب در حالت مقطع موجود، به 3593/1 مترمکعب در حالت مقطع بهینه کاهش یافته است. این مقدار کاهش حجم بتن مصرفی در ساخت سد موجب صرفه جویی در هزینه های طرح و اقتصادی تر شدن آن می شود.

Keywords:

سدهای بتنی وزنی , الگوریتم بهینه یابی فاخته , مقطع بهینه , روشهای فراکاوشی