طراحی بهینه براساس عملکرد قاب خمشی فولادی کوتاه مرتبه

در علم مهندسی سازه و زلزله، با مطرح شدن طراحی لرزه ای براساس عملکرد، بسیاری از پژوهشگران تحقیقات خود را در این زمینه متمرکز کرده اند. هدف از این نوع طراحی، قادر ساختن مهندسان به طراحی سازه هایی است که عملکردشان قابل پیشبینی باشد. در این مقاله، به طراحی بهینه یک قاب خمشی فولادی سه طبقه نامتقارن پرداخته شده است که قاب مورد نظر در دو گام مستقل، با الگوی بارگذاری جانبی براساس شکل مود اول در هر دو جهت مورد تحلیل واقع شده است. در صورت رضایت بخش بودن نتایج حاصل از تحلیل در جهت اول، قاب در جهت دیگر نیز تحلیل شده و مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجاییکه رایج ترین روش تحلیل برای ارزیابی عملکرد لرزه ای ، روش تحلیل استاتیکی غیرخطی میباشد، این روش با استفاده از نرم افزار OpenSees به عنوان روش تحلیل قاب درنظر گرفته شده است. پروسه بهینه سازی در این مقاله، با استفاده از دو الگوریتم فراابتکاری EVPS و ECBO انجام شده است و قیود مسئله معیارهای پذیرش قاب خمشی فولادی طبق آیین نامه FEMA ۳۵۶ میباشند. نتایج نشان میدهد که بهترین پاسخ بهینه توسط الگوریتم EVPS یافته شده است و الگوریتم EVPS عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم ECBO داشته است. همچنین نسبت دوران پلاستیک مفاصل تشکیل شده در المانها به مقادیر مجاز آنها برای بهترین پاسخ کمتر از یک میباشد که نشان میدهد این مفاصل در محدوده تعریف شده مجاز برای هر سطح عملکرد قرار گرفته اند.

کلیدواژه ها:

طراحی مبتنی بر عملکرد ، بهینه سازی ، تحلیل استاتیکی غیرخطی ، قاب خمشی فولادی.