توسعه روش تحلیل پلاستیک برای قاب های مهاربندی و بهینه سازی آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک جهت پیش بینی فروریزش قاب های فولادی با مهاربند

Abstract

روش تحلیل پلاستیک از جمله موثرترین و پرکاربردترین روش‌ها در این حوزه می‌باشد. با وجود این که استفاده از روش تحلیل پلاستیک در قاب‌های خمشی به صورت دستی امری بسیار زمان‌بر و خسته‌کننده می‌باشد، روند تحلیل ساده بوده و محققین متعدد در این حوزه فعالیت‌هایی داشته‌اند. لکن تحلیل قاب‌های مهاربندی به دلیل مسئله کمانش مهاربندها و وجود نیروهای محوری و برشی در اعضای قاب بسیار پیچیده بوده و لذا تحقیق چندانی در این حوزه انجام نشده است. در این تحقیق ابتدا روشی ویژه جهت تحلیل پلاستیک قاب‌های فولادی مهاربندی بر اساس روش ترکیب مکانیزم‌های پایه ارائه شده است و در ادامه با استفاده از الگوریتم ژنتیک، برنامه مدونی جهت تعیین مکانیزم خرابی و بار فروریزش قاب‌های فولادی مهاربندی بر اساس این روش ابداعی ارائه شده است. مقایسه نتایج نشان می‌دهد روش ارائه شده بسیار دقیق بوده و با دقت بالایی توانایی تعیین مود خرابی و بار معادل آن را دارد. بر این اساس، سه قاب فرضی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مکانیزم فروریزش متناظر با ضریب بار فروریزش بحرانی، با کمک تئوری کار مجازی و بهینه‌یابی با استفاده از الگوریتم ژنتیک بدست آمد. به منظور صحت‌سنجی، یک تحلیل پوش‌اور هم برای تعیین مود فروریزش در هر مثال انجام شد. در دو مثال اول که سازه‌ها کوتاه مرتبه‌تر بودند، مود فروریزش هر دو روش یکسان بود. در حالی که اندکی خطا در تشکیل مفاصل در قاب بلندمرتبه مشاهده شد که این خطا به دلیل تفاوت بین دو روش تحلیل در برخی قاب‌های خمشی هم مشاهده شده بود.