بهینه سازی چندهدفه طراحی پل های فولادی با در نظرگیری همزمان معیارهای اقتصادی و ایمنی

امروزه طراحی پل های فولادی به عنوان سازه های حیاتی در شبکه حمل و نقل با چالش های پیچیده ای مواجه است. از یک سو فشارهای اقتصادی و ضرورت بهینه سازی مصرف مصالح و کاهش هزینه های ساخت نگهداری و از سوی دیگر الزامات سختگیرانه ایمنی، قابلیت اطمینان و پایداری در طول عمر سازه، طراحان را ملزم به یافتن راه حل های بهینه می کند. این مقاله به بررسی روش های بهینه سازی طراحی پل های فولادی با رویکرد چندهدفه با تمرکز بر توامان کردن ملاحظات اقتصادی و ایمنی می پردازد. در ابتدا، شاخص های کلیدی اقتصادی هزینه اولیه ساخت، هزینه چرخه عمر شامل نگهداری و تعمیرات و شاخص های ایمنی ضرایب ایمنی، قابلیت اطمینان، عملکرد لرزه ای، مقاومت در برابر شکست تعریف و تحلیل می شوند. سپس، روش های بهینه سازی کلاسیک و نوین از جمله الگوریتم های تکاملی مانند الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی ازدحام ذرات و رویکردهای مبتنی بر قابلیت اطمینان (RBDO) و طراحی مبتنی بر عملکرد (PBD) مورد بررسی قرار می گیرند. چالش های اساسی از جمله مدل سازی عدم قطعیت ها در بارگذاری و مقاومت، تعامل بین اجزای مختلف پل و نیاز به تحلیل های پیچیده عددی بحث می شود. در نهایت، با ارائه چند مطالعه موردی و جمع بندی دستاوردهای پژوهشی اخیر، راهکارهای عملی و جهت های آینده تحقیقات در این حوزه ارائه می گردد. نتایج این بررسی نشان می دهد که رویکردهای چندهدفه یکپارچه، امکان دستیابی به طرح هایی را فراهم می کنند که در عین برآورده کردن سطوح ایمنی مورد انتظار به صرفه جویی اقتصادی قابل توجهی منجر می شوند.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، طراحی پل ، فولادی ، اقتصاد ، سازه ، ایمنی ، قابلیت اطمینان ، هزینه چرخه عمر ، الگوریتم های تکاملی ، طراحی مبتنی بر عملکرد