طراحی بهینه شکل سدهای قوسی با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات

Abstract

مقدمه: با توجه به اثرات احداث سدها در حوضه­ های پایین دست، لزوم بررسی وضعیت و اثرات آن ها یکی از مسائل مهم می­ باشد. در این مطالعه شکل بهینه سدهای دو قوسی بتنی با در نظر گرفتن اندرکنش ­های مختلف در برابر زلزله مورد بررسی قرار گرفت. روش شناسی: حجم بتن مصرفی به عنوان تابع هدف مسأله بهینه ­سازی در نظر گرفته شده و متغیرهای طراحی پارامترهای هندسی سد بودند. تعداد 20 پارامتر هندسی مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا سیستم سد-آب-پی با استفاده از روش اجزاء محدود شبیه ­سازی شد. سپس بهینه­ سازی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) صورت گرفت. یافته­ ها: برای ارزیابی عملکرد روش استفاده شده برای بهینه ­سازی سدهای قوسی، سد موروپونت به عنوان یک سازه واقعی انتخاب و تحت شرایط مختلف در برابر زلزله السنترو بهینه ­سازی شد. پارامترهای محاسباتی الگوریتم بهینه سازی PSO نشان از عملکرد مناسب این الگوریتم داشت. نتایج: به منظور درنظر گرفتن ماهیت تصادفی الگوریتم بهینه­ سازی، چهار اجرای مستقل از هم برای روش PSO انجام شد و نتایج آن ها جداگانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با تعداد 10000 تحلیل حجم بتن مصرفی برابر 346000 مترمکعب بدست آمد.