مقایسه روشهای بهینه سازی بر پایه مشتق و الگوریتم ژنتیک در طراحی بهینه تیرهای بتن مسلح تحت اثر خمش و برش

در پروژه های عمرانی، مدیریت هزینه ساخت یکی از اساسی ترین عوامل موثر بر پیشرفت آن هاست. به طور خاص در پروژه های ساخت سازه های بتن مسلح، برآورد هزینه هایی شامل مقادیر بتن و فولاد مصرفی و متناسب بودن مقاطع طراحی شده نقش تعیین کننده ای در کاهش هزینه های ساخت دارند. پژوهش حاضر به بررسی طراحی بهینه تیرهای بتن مسلح تحت اثر خمش و برش با هدف کاهش هزینه های ساخت می پردازد. در این راستا، با بهره گیری از روش های محاسباتی مبتنی بر مشتق گیری و الگوریتم تکاملی، متغیرهای طراحی شامل ابعاد مقطع، میزان آرماتورهای طولی و عرضی برای یافتن تابع هدف و یا به عبارتی، بهینه ترین مقطع بتن مسلح، بررسی و با یکدیگر مقایسه می شوند. علاوه بر این، در فرایند طراحی بهینه، عوامل دیگری نظیر شرایط مرزی طول دهانه تیرها و زمان لازم برای حل مسئله نیز لحاظ شده اند تا امکان مقایسه ای دقیق تر را فراهم آورند. همچنین به منظور ارزیابی و تعیین اثر هر یک از متغیرهای ذکر شده بر نتایج نهایی، آنالیز حساسیت نیز انجام شده است. در این پژوهش تمامی قیود آیین نامه ای، ملاحظات مقاومتی و معیارهای خدمت رسانی و بهره برداری در طراحی تیرهای بتن مسلح به طور کامل رعایت شده اند. نتایج مطالعه حاضر می تواند به عنوان معیاری کارآمد در روند طراحی تیرهای بتن مسلح با روش های محاسباتی به کار گرفته شود.