بررسی آنالیز دینامیکی و استاتیکی در طرح بهینه قاب های فولادی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

الگوریتم ژنتیک یکی از پرکاربردترین الگوریتم های جستجوی تصادفی برای یافتن جواب بهینه در مسایل قاب های ساختمانی چند طبقه می باشد. در مقاله حاضر وزن بهینه قاب های چند طبقه فولادی تحت آنالیزهای دینامیکی طیفی و آنالیز استاتیکی معادل با استفاده از الگوریتم ژنتیک تعیین شده است و تاثیر آنالیز های دینامکی طیفی و استاتیکی معادل در مقدار وزن بهینه قاب مورد بررسی قرار گرفته است. طراحی اعضای قاب بر اساس روش LRFD و منطبق با آیین نامه AISC360-16 و AISC341-16 انجام گرفته است. همچنین در آنالیز دینامیکی طیفی، مودهای موثر قاب بر اساس آیین نامه ASCE 7-16 تعیین و نیروهای داخلی اعضا بر این اساس تعیین شده اند. آنالیز و بهینه سازی قاب با استفاده از برنامه نوشته شده با زبان برنامه نویسی متلب (MATLAB) انجام گرفته است. همچنین از سه نوع انتخاب تصادفی، انتخاب بر اساس شایستگی و انتخاب رقابتی جهت انتخاب مقاطع و سه الگوی ترکیب مختلف شامل ترکیب تک نقطه ای، دو نقطه ای و پیوسته به صورت همزمان استفاده شده است. نتایج حاصل نشان می دهد استفاده همزمان از سه نوع ترکیب و سه نوع انتخاب منجر به همگرایی سریع تر به جواب بهینه می شود. همچنین با افزایش مقدار بار وارد بر قاب، اختلاف بین وزن بهینه حاصل از دو نوع آنالیز افزایش می یابد و با افزایش تعداد طبقات، آنالیز طیفی در بارهای کمتر وزن بهینه کمتری را نسبت به آنالیز استاتیکی معادل می دهد، اما با افزایش بار، آنالیز استاتیکی معادل وزن کمتری را به دست می دهد که نشان دهنده اهمیت آنالیز دینامیکی طیفی در طرح بهینه قاب های بلند مرتبه می باشد.

Keywords:

آنالیز دینامیکی طیفی , آنالیز استاتیکی معادل , طرح بهینه , الگوریتم ژنتیک , قاب فولادی