بهینه سازي وزن و ضریب رفتار قاب هاي فلزي مهاربندي شده در حالت طراحی بر اساس عملکرد

خلاصه
امروزه در علم مهندسی سازه روش طراحی بر اساس عملکرد در حال پیشرفت و جایگزین روش قدیمی طراحی بر اساس نیروها می باشد. در بیشتر پژوهشهاي انجام گرفته در زمینه بهینه سازي از روش نیروها استفاده گردیده است و همچنین بهینه سازي براي تابع هدف وزن بوده است . در این پژوهش از روش طراحی بر اساس عملکرد استفاده گردیده است و همچنین هدف بر این بوده است که علاوه بر بهینه نمودن وزن سازه ، عملکرد لرزه اي سازه نیز بهینه سازي گردد. براي بیان عملکرد لرزه اي سازه نیاز به معیاري بود که این عملکرد را بیان نماید. براي این منظور از پارامتر ضریب رفتار کمک گرفته شد که بهینه سازي بر روي سازه مورد نظر را یکبار دیگر براي تابع هدف ضریب رفتار انجام دادیم. در این مقاله یک قاب فلزي دو بعدي مهاربندي شده با حالات مختلف مقاطع ستونها و بادبندها مورد بررسی قرار گرفته است که براي تحلیل استاتیکی غیر خطی و تخمین ضریب رفتار در این مدلها از شبکه عصبی مصنوعی کمک گرفته شده است. براي طراحی مدلها از روش طراحی بر اساس عملکرد دستورالعمل بهسازي لرزه اي ساختمانهاي موجود ، در سطح عملکردي ایمنی جانی استفاده گردیده است. در بهینه سازي آنها نیز از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. ورودي الگوریتم ژنتیک مقاطع مختلف اعضا و خروجی در حالت اول وزن قاب و در حالت دوم ضریب رفتار قاب می باشد که مساله باید در حالت اول کمینه یابی و در حالت دوم بیشینه یابی گردد، که این عملیات باید با رعایت قیدها که همان کنترل هاي مورد نیاز در طراحی بر اساس عملکرد می باشد، انجام گیرد. در نهایت دو جواب بهینه حاصل از بهینه سازي ضریب رفتار و وزن با یکدیگر مقایسه گردید و همچنین در مورد ضریب رفتار قابهاي فلزي مهاربندي شده و ارتباط آن با مقاطع ستونها و مهاربندهاي آن قاب نتایجی به دست آمد، علاوه بر آن کارایی پارامتر ضریب رفتار در بیان عملکرد لرزه اي یک قاب نیز مورد بررسی قرار گرفت.

کلمات کلیدي:

الگوریتم ژنتیک، بهینه سازي، شبکه عصبی مصنوعی، ضریب رفتار

نویسندگان :

ایمان منصوري ، حسین رحامی ، سیروس ارشادي

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)