بهینه سازی کاربردی قاب های خمشی فولادی با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری

در سال های اخیر، روش های بهینه سازی فراابتکاری به دلیل قابلیت های برجسته خود در حل مسائل متنوع، به ویژه در بهینه سازی قاب های فولادی، توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده اند. با این حال، اکثر مطالعات پیشین تنها بر ارزیابی عملکرد این روش ها و جنبه های نظری آن ها تمرکز داشته اند، در حالی که کاربردهای عملی این موارد کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این مطالعه بررسی و استفاده از الگوریتم های فر اابتکاری گرگ خاکستری و نهنگ در بهینه سازی سازه های فولادی به منظور ارائه روشی کاربردی برای مهندسان طراح است. در این پژوهش، این الگوریتم ها به صورت خودکار و با استفاده از برنامه نویسی در محیط MATLAB برای دستیابی به طراحی بهینه قاب های فولادی با رعایت قیود طراحی آیین نامه ی AISC-LRFD توسعه داده شده اند. این روش با کمک رابط برنامه نویسی نرم افزار ETABS۲۰۱۶ امکان تعامل مستقیم با ورودی ها و خروجی های برنامه را فراهم کرده و از این طریق، بهینه سازی قاب را با لحاظ نمودن محدودیت های اجرایی و محاسباتی انجام می دهد. تحقیق حاضر می کوشد که الگوریتم های فرا ابتکاری به عنوان ابزاری کاربردی برای مهندسان سازه تبدیل شود تا با در نظر گرفتن الزامات آیین نامه های طراحی، سازه های اقتصادی تر ساخته و هزینه های جاری به کمترین میزان خود برسند. کارکرد طرح پیشنهادی بر روی دو قاب فولادی دو و چهارطبقه و دو قاب سه بعدی دو طبقه و سه طبقه با رعایت نکات طراحی، ارزیابی شده است. نتایج نهایی از این طریق نشان می دهد که هر دو الگوریتم قابلیت ارائه یک روش محاسباتی موثر برای طراحی بهینه قاب های فولادی را دارند. یافته های این مطالعه، ابزاری کارآمد برای کاهش وزن و تسریع در فرآیند طراحی سازه های فولادی فراهم می کند.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی فرا ابتکاری سازه ، بهینه سازی مقاطع ، بهینه سازی گسسته ، الگوریتم گرگ خاکستری ، الگوریتم نهنگ ، قاب خمشی فولادی