بهینه یابی مقطع سدهای بتنی وزنی با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات تحت بار لرزه ای

سد بتنی وزنی عبارت است از سازهای سنگین، متشکل از بتن یا مصالح بنایی که در عرض رودخانه به منظور افزایشحجم و ارتفاع آب بالادست ساخته شده و شکل و طراحی آن بایستی به گونه ای باشد که در مقابل کلیه ی نیروهای واردهپایدار باشد. هزینهی ساخت سدهای بتنی وزنی به طور معمول بیشتر از هزینه ی ساخت سدهای دیگر است و بنابراینبهینه سازی شکل مقطع اینگونه سدها به منظور کاهش در حجم بتن مصرفی باعث اقتصادی تر شدن طرح می شود. هدفاز این تحقیق طراحی بهینه سدهای وزنی بتنی با در نظر گرفتن اندرکنش سد و مخزن تحت بارهای دینامیکی و استاتیکیاست. بارهای وارده شامل نیروی وزن سد، نیروی ناشی از فشار آب در بالادست (هیدرواستاتیک)، نیروی بالابرنده، نیرویهیدرودینامیک و نیروی ناشی از زلزله می باشند. در طراحی بهینه، متغیرهای طراحی شامل پارامترهای هندسی سد وزنیمی باشند. تابع هدف سطح مقطع سد وزنی است که باید حداقل شود. تعیین طرح بهینه سد بتنی وزنی، مسیله بهینه سازیمقید است که تابع هدف آن وزن سد و قیود آن ارضای شرایط پایداری سد در برابر لغزش، واژگونی و کنترل تنش در بدنهاست. در این مقاله از نرمافزار آباکوس برای تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی با درنظر گرفتن اندرکنش سد و مخزناستفاده شده است. به منظور کاهش مدت زمان تحلیل و کاهش حجم عملیات محاسباتی از شبکه های عصبی مصنوعیاستفاده می شود. در این تحقیق از شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه به عنوان تقریب ساز بهره گرفته شده و با استفادهاز الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) که بر مبنای حرکت دسته جمعی پرندگان است، مسیله بهینه سازی مقطع سد بتنی وزنی مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

بهینه یابی ، سد وزنی ، تحلیل دینامیکی ، تحلیل استاتیکی ، تحلیل دینامیکی ، اندرکنش سد و مخزن ، الگوریتم ازدحام ذرات