طراحی بهینه قاب خمشی فولادی همراه با مهاربند تحت بار انفجار

در زمینه ی مهندسی عمران با توجه به هزینه ی رو به رشد مصالح سازهای، طراحی بهینه ی سازه ها از اهمیت ویژه ایبرخوردار است به طورکلی مسیله ی بهینه سازی به عنوان دستیابی به بهترین خروجی، تحت یک ورودی داده شده در ضمنارضای محدودیت های مشخص تعریف میشود. با توجه به رویکرد پدافند غیرعامل طراحی بهینه سازه ها تحت بار انفجار ازاهمیت ویژه و مهمی برخوردار است. با توجه به ارایه روشهای مختلف طراحی قاب های خمشی فولادی تحت بار انفجار، ازجمله روش حالات حدی نهایی و روشهای طراحی عملکردی این سوال ایجاد می گردد که کدام یک سازه اقتصادی تر راارایه می نماید. در این تحقیق طرح بهینه ی به دست آمده از به کارگیری روش طراحی LRFD با نتیجه ی مربوط به روش طراحی عملکردی برای قاب های خمشی فولادی همراه با آرایش مهاربندی مختلف تحت بار انفجار مقایسه می شوند و بااستفاده از نتایج این تحقیق می توان روشی بهینه و کارا برای طراحی قاب های خمشی فولادی تحت بار انفجار یافت. جهتمدلسازی ساختمان های مورد مطالعه دراین پروژه از نرم افزار SAP2000 استفاده شده است و برای اعمال فرآیند بهینه سازی از نرم افزار قدرتمند MATLAB استفاده شده است. با استفاده از الگوریتم نوشته شده توسط این محقق نرم افزار متلب مدل سازه ای نرم افزارSAP را فراخوانی نموده و با استفاده از الگوریتم ژنتیک تغییراتی هدفمند را در مدل ایجاد نموده و مجددا سازه را اجرا می نماید، تا سر انجام به نتیجه بهینه برسد. سپس مدل سازی عملکردی انجام گرفته و نتایجآن ها مورد مقایسه قرار می گیرد. از نتایج این تحقیق می توان به کاهش وزن سازه های بهینه شده در روش طراحی حدنهایی در مقابل سازه های طراحی شده به روش عملکردی در سطح عملکرد خدمت رسانی بی وقفه و عملکرد مناسببهینه سازی ارایه شده در کاهش وزن سازه ها تحت بار انفجار در مقایسه با روش عملکردی اشاره نمود. بر اساس نتایج اینتحقیق با اعمال بهینه سازی بر روی سازه های طراحی شده به روش LRFD توانسته ایم وزن آن ها را تا 30 درصد کاهش دهیم و همچنین تمامی سازه های طراحی شده بر اساس طراحی عملکردی در سطوح عملکردی IO, LS وزن کمتری نسبت به سازه های بهینه طراحی شده به روش LRFD داشته اند.

Keywords:

بهینه سازی , انفجار , مقاومت نهایی , طراحی بر اساس عملکرد , طرح اقتصادی , سیستم قاب خمشی و بادبند فولادی , پدافند غیر عامل