بهینه سازی طراحی قاب بتن آرمه خورده شده با استفاده از الگوریتم ژنتیک

در این مطالعه یک رویکرد ساده شده برای بهینه سازی طراحی قاب بتن آرمه با ملاحظه اثرات خوردگی ناشی از نفوذ یون کلراید ارائه شده است. تابع هدف در بهینه سازی قاب کمینه سازی وزن آن بوده و بهینه سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک انجام خواهد یافت. قیود مسئله بهینه سازی به صورت عدم فراگذشت لنگر خمشی تیرها و نیروی محوری ستونها از مقادیر مقاوم متناظر و همچنین عدم فراگذشت مقدار دریفت بیشینه قاب از مقدار مجاز دریفت آیین نامه ای تنظیم می شوند. به منظور ملاحظه اثرات خوردگی، قاب بتن آرمه ۵ طبقه در دو نقطه زمانی مختلف صفر و ۵۰ سال در عمر سرویس دهی آن مورد بهینه سازی قرار گرفته است. نقطه زمانی صفر نشان دهنده قاب سالم خورده نشده است. در ادامه تحلیل نمونه گیری به روش مونت کارلو در نرم افزار Rt برای تخمین زمان شروع خوردگی با ملاحظه عدم قطعیت های درگیر در مسئله استفاده شده است. بر اساس زمان شروع خوردگی بدست آمده، در نقطه زمانی ۵۰ سال سطح مقطع آرماتورهای فولادی مقاطع تیرها و ستون ها ناشی از اثر خوردگی کاهش داده شده اند. چارچوب پیشنهاد شده برای بهینه سازی قاب در نرم افزار MATLAB پیاده سازی شده و برای تعیین پاسخ سازه در حین فرآیند بهینه سازی از تحلیل استاتیکی خطی سازه توسط نرم افزار OpenSees استفاده شده است. نتایج نشان دهنده کارایی روش پیشنهاد شده برای بهینه سازی طراحی قاب های بتن آرمه با ملاحظه اثر خوردگی در طول عمر مفید آن است.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، قاب بتن آرمه ، خوردگی کلرایدی ، الگوریتم ژنتیک ، نرم افزار MATLAB ، نرم افزار OpenSees ، نرم افزار Rt