بهینه سازی طراحی قاب های خمشی بتن آرمه با استفاده از الگوریتم تقریب سازگار

Abstract

هدف از پژوهش حاضر، توسعه‌ی یک الگوریتم بهینه‌سازی بر مبنای روش تقریب سازگار برای طراحی بهینه‌ی قاب‌های خمشی بتن مسلح است. بدین منظور، طراحی قاب‌های خمشی بتن مسلح به‌عنوان یک مسئله‌ی بهینه‌سازی فرموله شده است، که در آن متغیرهای طراحی عبارت از ابعاد مقاطع بتنی و مساحت آرماتورها هستند. تابع هدف، هزینه‌ی کل قاب شامل: هزینه‌ی بتن‌ریزی، قالب‌بندی، و آرماتوربندی برای تک‌تک اعضاء سازه است. قیود طراحی براساس آیین‌نامه‌ی طراحی تعریف شده‌اند. در مدل پیشنهادی جهت طراحی بهینه، تابع هدف و قیود طراحی بر مبنای مفهوم تقریب سازگار به طور صریح فرموله و مسئله‌ی اصلی بهینه‌سازی با چند مسئله‌ی بهینه‌سازی ساده جایگزین شده است. هر زیرمسئله ابتدا بر مبنای نتایج تحلیل سازه و تحلیل حساسیت تعریف و سپس با استفاده از برنامه‌ریزی درجه دوم متوالی حل و نشان داده شده است که الگوریتم پیشنهادی طی فقط چند چرخه‌ی طراحی به همگرایی می‌رسد.