طراحی بهینه قاب مهاربندی کمانش تاب مبتنی بر یکنواختی جابجایی نسبی و وزن مصالح مصرفی با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی

مهاربندهای کمانش تاب یکی از سیستم های نوین مقاوم لرزه ای می باشند. سطح مقطع هسته و طول مهاربند کمانش تاب از مهم ترین مشخصه ی این مهاربندها می باشد که در هزینه تولید آن تاثیر مستقیم دارد. با کاهش سطح مقطع مهاربندهای کمانش تاب، تقاضای ناشی از ظرفیت مهاربندها کاهش یافته و ابعاد تیرها و ستون ها نیز کاهش می یابد. هدف از این تحقیق، بهینه سازی وزن سازه، وزن مهاربندهای کمانش تاب با حفظ یکنواختی جابجایی های نسبی سازه در طبقات به وسیله تغییر سطح مقطع هسته و طول مهاربندهای کمانش تاب در ارتفاع سازه می باشد. بهینه سازی بر اساس نتایج حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی قاب ها انجام می گیرد. تحلیل تاریخچه زمانی قاب های مورد مطالعه تحت هفت رکورد زلزله در نرم افزار OpenSEES انجام شده است. به این منظور تابع هدف و قیود موردنظر در الگوریتم های SPEA_II، PESA_II، MOEA_D، MOPSO و NSGA_II تعریف شده است و نتایج بهینه سازی نشان داده است که برای هر سه تابع هدف وزن سازه، وزن مهاربند کمانش تاب و یکنواختی جابجایی نسبی مقادیر بهینه سازی با درصدهای بالایی عملکرد سازه را بهینه کردند، به طوری که در مورد وزن مهاربند کمانش تاب ضمن حفظ توزیع یکنواخت جابجایی نسبی، در برخی موارد در سازه های ۶ طبقه مورد بررسی تا  حدود ۵۰ درصد امکان کاهش وزن مهاربند وجود دارد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی چند هدفه ، مهاربندهای کمانش تاب ، طراحی بهینه ، تحلیل تاریخچه زمانی ، تغییر مکان جانبی نسبی