طراحی بهینه خرپای فولادی پرات تحت بار متحرک با استفاده از الگوریتم ژنتیک با درنظر گرفتن کمانش اعضا

Abstract

یکی از عوامل تأثیرگذار در طراحی سازه­های مختلف هزینه ساخت می­باشد و سازه را طوری میتوان طرح کرد که با هزینه ساخت یکسان، عملکرد بهتری در مقابل بارهای وارده داشته باشد. روش­های مختلفی برای بهینه سازیمانند الگوریتم ژنتیک، الگوریتم­های تکاملی پدید آمده­اند که قابلیت زیادی نسبت به روش­های ریاضی دارند.. در این تحقیق با استفاده از روش ژنتیک، مشخصات هندسی و ارتفاع یک خرپای دو بعدی از نوع پرات برای اقتصادی­تر شدن طرح مورد بهسازی قرار گرفته است. این خرپا در ابتدا تحت نیروی متمرکز در موقعیت بحرانی به گونه­ای طراحی شده است که با کمترین مقدار مصرف فولاد، تنش­های حداکثر در اعضا از مقدار حدی فراتر نرود. سپس این نیروبه صورت متحرک در کل طول خرپا در نظر گرفته شده و با تابع هدف بیان شده، طرح بهینه آن انجام گرفته است.در نهایت نتایج دو مساله­ی مقایسه شده است. نتایج نشان می­دهند با تعداد حدود 17000 فراخوانی تابع هدف در طی 50 نسل نتایج به دقت مناسبی می­انجامد و ارتفاع بهینه­ی خرپا در حالت بار ثابت برابر 53/2 متر و حالت بار متحرک 56/2 بدست آمد که برای هر دو مورد در حدود50% طول هر دهانه می­باشد. همچنین در حالت تاثیر بار متحرک وزن خرپای بهینه شده در حدود 36 % بیشتر از حالت تاثیر بار ثابت بدست آمد.