اسماء هاشم نژاد - فارغ التحصیل کارشناسی ارشد سازه، دانشگاه سیستان و بلوچستان، ایران
محمدرضا قاسمی - استاد گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، ایران

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.

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