طراحی بهینه چیدمان دیوار برشی در ارتفاع سازه سه بعدی بتن آرمه با رویکرد کاهش انتشار CO۲

طراحی دیوار برشی یکی از مسائل مهم در رشته مهندسی عمران محسوب می شود که به علت وجود پارامترهای متنوع و ناهمگنی مصالح آن، همواره مورد توجه محققان در شاخه بهینه سازی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق طراحی بهینه چیدمان دیوار برشی در ارتفاع قاب خمشی سه بعدی بتن آرمه معمولی است. از آنجایی که ساخت سازه های بتن آرمه مقادیر زیادی فولاد و بتن مصرف می کند، بهینه سازی طراحی سازه های بتن آرمه با هدف کاهش تاثیرات زیست محیطی، در سال های اخیر توجه زیادی از سوی محققان را به خود جلب کرده است. از این رو به منظور حفظ ارزش محیط زیست و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، تابع هدف بر مبنای کاهش انتشار co۲ ناشی از مصالح مصرفی در دیوار برشی (شامل فولاد و بتن)، فرمول نویسی شده است. از سوی دیگر به منظور بهینه یابی طراحی، از الگوریتم فراابتکاری کلاغ و جهت برآورده کردن قیود مساله، از تابع هدف به روش پنالتی استفاده شده است. همچنین به منظور ساده سازی فضای جستجو، انتخاب های دیوار برشی به صورت جعبه پیشنهادی گسسته، کدنویسی و مشخص گردیده است. به علاوه قیدهای کنترل تغییر مکانی و نیرویی در خصوص دیوار برشی و المان های مرزی اعمال شده است تا هم زمان طراحی و چیدمان دیوارها به درستی صورت پذیرد. در این تحقیق یک قاب خمشی بتن آرمه به همراه دیوار برشی در هفت طبقه به کمک نرم افزار اپن سیس مدل سازی و تحلیل شده است. نتایج طراحی بهینه دیوارهای برشی نشان می دهد که الگوریتم توانسته است با اقنای تمام قیود مساله، به چیدمان مطلوب دست یابد.

کلیدواژه ها:

سازه بتن آرمه سه بعدی ، الگوریتم فراابتکاری ، طراحی بهینه ، چیدمان دیوار برشی در ارتفاع ، انشار CO۲