بهینه‌سازی قاب فولادی خمشی تحت بار زلزله و با در نظر گرفتن قیود آسیب احتمالی

Abstract

چکیده- فلسفه سنتی طراحی لرزه ای سازه ها بر مبنای نیروی اینرسی ناشی از زلزله در حال جایگزینی با فلسفه طراحی احتمالی بر مبنای عملکرد می­باشد که در این دیدگاه منحنی­های شکنندگی نقش مهمی را دارا هستند. منحنی­های شکنندگی بیانگر احتمال ایجاد سطحی از آسیب (حالت حدی) در برابر تاثیر شدتی از زلزله (پارامتر شدت) می باشند. در این مقاله مسئله بهینه سازی وزن سازه با لحاظ نمودن قیود احتمالی (احتمال فروریزش هدف) بررسی شده است. به این منظور، و برای عملی نمودن حل مسئله بهینه سازی، احتمال فروریزش سازه نمونه با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی آموزش دیده پیش بینی شده است. علاوه بر قید احتمال فروریزش سازه؛ قیود تعینی (شامل ماکزیمم تنش و ماکزیمم تغییر مکان نسبی) با استفاده از تحلیل ماتریسی سازه مورد مطالعه، در مسئله بهینه سازی دخیل شده اند. بهینه سازی وزن سازه با استفاده از الگوریتم ژنتیک صورت گرفته شده است. در نهایت اثر مقدار احتمال فروریزش هدف، بر حاکم بودن معیار در سازه بهینه به دست آمده بررسی شده است. نتایج نشان می­دهند که با در نظر گرفتن احتمال فروریزش بیش از 10% برای سازه نمونه مورد مطالعه معیارهای تعینی حاکم بر وزن سازه بهینه خواهند بود و برای احتمال فروریزش هدف کمتر از این مقدار، قید آسیب احتمالی حاکم بر طرح نهایی خواهد بود.