بیشینه یابی ضریب رفتار قاب خمشی بتنی با استفاده از الگوریتم ژنتیک و مقایسه آن با قاب بهینه وزنی

در این مقاله به دست آوردن مقاطع اعضای قابهای خمشی بتنی از طریق بهینه یابی، به گونه ای که بیشترین ضریب رفتار برای این قابها حاصل شود،مورد نظر قرار گرفته است. همچنین بهینه یابی وزن اسکلت نیز بر روی این قابها انجام گرفته و نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند. بدین منظور در این مقاله دو نمونه قاب خمشی بتنی چهار و شش طبقه مورد مطالعه قرار گرفته اند. جهت بهینه یابی اعضای این قابها از روش الگوریتم ژنتیک همراه با محدودیت استفاده شده است. محدودیت های مسئله شامل دوران مفاصل پلاستیک اعضا، نیروی محوری ستون ها و تغییر مکان جانبی نسبی طبقات می باشند که بر اساس ضوابط گزارش 356FEMA محاسبه می شوند. به منظور تخمین نیروها، تغییر شکلها و ضریب رفتار سازه جهت استفاده در برنامه الگوریتم ژنتیک، از شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شده است ابتدا تعداد زیادی قاب در نرم افزار 2000SAP مدلسازی شدند و بر روی قابها تحلیل استاتیکی غیر خطی پوش آور انجام گرفت. سپس با استفاده از خروجی های حاصل از این تحلیل ها شبکه های عصبی مورد نیاز آموزش دیده شدند. پس از آن با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک، یک مرتبه اعضای قابها با هدف بیشینه نمودن ضریب رفتار بهینه یابی شدند و یکبار نیز با هدف کمینه نمودن وزن اسکلت بهینه یابی شدند. در نهایت به تفسیر و جمع بندی نتایج پرداخته می شود. یکی از نتایج به دست آمده از این تحقیق این است که در تفییر مکان هدف ، مفاصل پلاستیک تشکیل شده در ستونهای قابهای بهینه شده با معیار ضریب رفتار، نسبت به مفاصل پلاستیک تشکیل شده در ستونهای قابهای بهینه شده با معیار وزن، تعدادشان کمتر می باشد.

کلیدواژه ها:

بهینه یابی ، الگوریتم ژنتیک ، ضریب رفتار ، قاب خمشی بتنی ، شبکه عصبی مصنوعی