تعیین چیدمان بهینه‌ فولاد تسلیح دیوار برشی با بازشو با رویکرد مدل خرپایی

Abstract

تعیین چیدمان بهینه‌ی فولاد تسلیح دیوار برشی با بازشو، از مسائل پر اهمیت در طراحی این عضو سازه‌ای می‌باشد. یکی از روش‌های طراحی این اعضا روش مدل خرپایی می‌باشد که با توجه به مدل انتخابی چیدمان فولاد تسلیح صورت می‌گیرد. در این تحقیق با انتخاب کسر حجمی مناسب در مسئله‌ی بهینه‌سازی توپولوژی پیوسته، راهکاری برای تعیین مدل خرپایی بهینه معرفی شد. در مسئله‌ی بهینه‌سازی از تابع هدف کمینه‌سازی انرژی کرنشی الاستیک برای رسیدن به الگوی حمل بار بهینه و از مدل SIMP اصلاح شده با تابع جریمه‌ی پیوسته برای جلوگیری از رسیدن به جواب‌های کمینه‌ی محلی استفاده شد. در پایان با استفاده از تحلیل اجزاء محدود غیرخطی و تعریف شرایط کیفی و کمی برای مدل خرپایی بهینه، به بررسی مدل‌های به دست آمده از بهینه‌سازی توپولوژی برای سه نمونه دیوار برشی با بازشو پرداخته شد و مدل‌های به دست آمده با مدل‌های پیشین و مدل‌های با قید ساخت مقایسه گردید. نتایج نشان می‌دهد مدل‌های بهینه‌سازی توپولوژی نسبت مقاومت نهایی به وزن فولاد تسلیح بیشتری نسبت به مدل‌های دیگر دارند و چیدمان بهینه‌ا‌ی برای فولاد تسلیح دیوار برشی با بازشو پیشنهاد می‌کنند.