طراحی بهینه قاب های بتن مسلح با استفاده از الگوریتم BESO

سال انتشار: 1395
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 490

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

ICSAU04_0883

تاریخ نمایه سازی: 11 مرداد 1396

چکیده مقاله:

طراحان معتقدند که طرح بهینه یک سازه عبارتست از تعیین متغیرهای طراحی با روشی معین به طوریکه وزن یا هزینه سازه حداقل شود و همزمان قیود طراحی نیز برقرار باشند. برای این منظور روش های مختلف بهینه سازی که پایه های نظری و تجربی دارند ابداع شده است. یکی از این روش ها که به خاطر سادگی آن همیشه مطرح بوده است، روش بهینه سازی تکاملی ساختاری (ESO) که روشی تکاملی و تکرار شونده می باشد و همچنین نسخه پیشرفته تر آن، بهینه سازی تکاملی دوجهته ساختاری (BESO) است که اساس آن بر استفاده از حداقل اجزاء یعنی تنها المان های مورد نیاز برای ایستایی و تحمل بار، استوار است. در این پژوهش سعی گردیده از روش BESO جهت تعیین اندازه و شکل مقاطع بهینه در سازه های قاب خمشی بتن مسلح تحت اثر بارهای ثقلی و جانبی استفاده شود. روش BESO همزمان با اضافه کردن مواد در نقاط بحرانی، قادر به حذف مواد زاید نیز می باشد که این امر موجب افزایش سرعت دستیابی به جواب بهینه مورد نظر به ویژه در سازه های سه بعدی می گردد. هدف از این تحقیق، ارایه طرح بهینه برای مقاطع اعضای قاب بتن مسلح و کاهش وزن سازه در عین حال ارضاء معیارهای آیین نامه ای می باشد. متغیرهای طراحی سطح مقطع اعضای قاب بتن مسلح و ضوابط آیین نامه ای به عنوان قیود مسیله درنظر گرفته شده است. سیستم سازه با استفاده از نرم افزار OpenSEES مدل و به صورت استاتیکی غیر خطی آنالیز شده و همچنین تابع بهینه سازی مسیله بصورت برنامه ای در نرم افزار MATLAB برای انجام فرآیند بهینه سازی ایجاد شده که در نهایت با بکارگیری الگوریتم تکاملی دوجهته ساختاری، سازه های مورد نظر بهینه گردیده است. در نتیجه، انجام فرآیند بهینه سازی بر روی قاب های مورد بررسی در این تحقیق، نسبت به طرح اولیه مقاطع که متناظر با موارد عملی قاب های با تعداد طبقات مشابه است تا 50 درصد کاهش را در وزن سازه به دنبال داشته است.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی تکاملی دوجهته ساختاری ، کمینه کردن وزن ، بهینه سازی شکل و اندازه ، تحلیل استاتیکی غیرخطی

نویسندگان

اسماء هاشم نژاد

فارغ التحصیل کارشناسی ارشد سازه، دانشگاه سیستان و بلوچستان، ایران

محمدرضا قاسمی

استاد گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Xie, Y.M., Steven, G.P., Shape and Layout Optimization Via An ...
  • Steven G., Xie Y., A Simple Evolutionary Procedure For Structural ...
  • Xie Y., Steven G., Evolutionary Structural Optimization, Springer, London, 1997. ...
  • Querin, O.M., Steven, G.P., Xie, Y.M., Evolutionary Structural Optimization (ESO) ...
  • Young, V., Querin, O.M., Steven, G.P. and Xie, Y.M., 3D ...
  • Yang, X.Y., Xie, Y.M., Steven, G.P., Querin, O.M., Bidirectional Evolutionary ...
  • Querin, O.M., Young, V., Steven, G.P., Xie, Y.M., Co mputational ...
  • Zhu, J.H., Zhang, W.H., Qiu. K.P., B i-Directional Evolutionary Topology ...
  • Huang, X., Xie, Y.M., Convergent and M e sh -Independent ...
  • Huang, X., Xie, Y.M., B i-Directional Evolutionary Topology Optimization Of ...
  • Huang, X., Xie, Y.M., B i-Directional Evolutionary Structural Optimization For ...
  • Huang, X., Xie, Y.M., Topology Optimization of Nonlinear Structures under ...
  • Moharrami, H., Grierson, D. E., Computer Automated Design Of Reinforced ...
  • Fadaee, M.J., Grierson, D.E., Design Optimization of 3D Reinforced Concrete ...
  • Balling, R.J., Yao, X., Optimization Of Reinforced Concrete Frames, J. ...
  • Rajeev, S., Kri shnamoorthy, C.S., Genetic Algorithm-B ased Methodology For ...
  • Camp, C.V., Pezeshk, S., Hansson, H., Flexural Design of Reinforced ...
  • 29 December 2016, Shahid Beheshti University _ Tehran , Iran ...
  • Lee C, C., Ahn, J., Flexural Design of Reinforced Concrete ...
  • Chan, C.M., Zou, X.K., Elastic and Inelastic Drift Performance Optimization ...
  • Kwak, H.G., Kim, J., Optimum Design Of Reinforced Concrete Plane ...
  • Kwak, H.G., Kim, J., an Integrated Genetic Algorithm Complemented With ...
  • Kaveh, A., Sabzi, O., A Comparative Study of Two Meta-heuristic ...
  • Kaveh, A., Sabzi, O., Optimal Design of Reinforced Concrete Frames ...
  • Mazzoni, S., Mckenna, F., Scott, M.H. and Fenves, G.L., Open ...
  • American Concrete Institute (ACI), Building code requirements for structural cOncrete ...
  • نمایش کامل مراجع