طراحی بهینه عملکرد لرزه ای قاب های فولادی بادبندی در نواحی لرزه خیز

به سبب آنکه ایران کشوری لرزه خیز است، طراحی لرزه ای سازه ها از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است و همواره محققان در تلاش برای شناخت رفتار واقعی سازه ها در حین رخداد زلزله می باشند. بنابراین هدف این مقاله بیان الگوریتم بهینه سازی برای قابهای فولادی مهاربندی 3، 5 و 7 طبقه با شکل پذیری ویژه، واقع بر نواحی لرزه خیز می باشد. مدل های در نظر گرفته شده در این تحقیق شامل 3 قاب فولادی مهاربندی 2 بعدی 3، 5 و 7طبقه می باشد که در تحلیل و طراحی اولیه آن سعی بر آن بوده تا از آخرین ضوابط آیین نامه های بارگذاری و طراحی قاب های فولادی بهره برده شود. قابهای مورد مطالعه بر اساس آیین نامه های طراحی مرسوم، طراحی شده اند و با الگوریتم موردنظر برای سطح عملکرد ایمنی جانی بهینه کرده و به کمک نرم افزار OpenSees، تحت تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی بر اثر تحریک 2 رکورد زلزله با شدت های متفاوت قرار می دهیم. در نهایت تحت یک زلزله مصنوعی مقدار حداکثر تغییر طول کششی اتفاق افتاده در هر مهاربند سازه ی بهینه شده را، با مقدار حداکثر عنوان شده در آیین نامه برای مهاربند در سطح عملکرد آستانه فروریزش کنترل می کنیم و مجددا سازه بهینه شده را با همان الگوریتم، بهینه می کنیم تا بدین وسیله عملکرد چند معیاره ی لرزه ای سازه را تضمین کنیم. نتایج نشان می دهد که تنها با 10 مرتبه تکرار الگوریتم مذکور، ضمن بهبود عملکرد لرزه ای سازه، شاهد کاهش وزن چشمگیری در وزن مهاربند ها و به دنبال آن وزن کل سازه خواهیم بود.

Keywords:

بهینه سازی سازه , تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی , قاب فولادی مهاربند