دقت‌بخشی مدل دینامیکی پل‌ بتنی راه‌آهن توسط الگوریتم برنامه‌نویسی ژنتیک

Abstract

از جمله راهکارهای موثر در بهبود ظرفیت خطوط ریلی، افزایش در مولفه­های ترافیکی از جمله ارتقای سرعت و بارمحوری است، که این امر، شدت اثرات دینامیکی در سازه را به دنبال خواهد داشت. بنابراین کنترل آثار دینامیکی ناشی از بارهای وارد به سازه در سلامت و ایمنی سازه­ها بسیار با اهمیت است. بررسی رفتار دینامیکی سازه­ها توسط تحلیل عددی از طریق مدل­سازی و آزمایشگاهی صورت می‌گیرد. با اینحال، در سازه­های پیچیده، نتایج حاصل از داده­های تحلیل عددی دارای اختلاف نسبت به داده­های آزمایش میدانی است. استفاده از الگوریتم­های محاسبات هوشمند[1] از مهمترین روش­های متداول به منظور کاهش خطای مدل عددی می‌باشد. در نتیجه، پژوهش حاضر سعی دارد با از استفاده الگوریتم برنامه‌نویسی ژنتیک[2] (GP)، اختلاف نتایج دینامیکی حاصل از داده­های مدل عددی و میدانی پل دو خطه راه­آهن آریور بارسا در مسیر مادرید-سویا و تحت بار ترافیکی پرسرعت را به حداقل برساند. الگوریتم پیشنهادی GP قادر است که روابط ریاضی مناسب و ضرائب اصلاحی را معرفی نماید تا بتوان نتایج به دست آمده را برای سازه­های مشابه نیز تعمیم داد. پل مورد مطالعه در نرم­افزار SAP2000 مدلسازی و نتایج به دست آمده با استفاده از GP، دقت­بخشی شد. نتایج نشان داد که الگوریتم پیشنهادی، مقادیر به دست آمده از تحلیل مودال و نیز تاریخچه زمانی را با دقت بیش­تری نسبت به مدل اولیه، ارائه می­کند. اجرای الگوریتم منجر به کاهش خطا در تحلیل‌های مودال تا %88/1 برای مود سوم سازه‌ای، کاهش %31/20 برای مقادیر شتاب و کاهش %68/2 برای تغییر مکان قسمتی از عرشه سازه شد.

[1] Intelligent Computing Algorithm

[2] Genetic Programing (GP)