طراحی بهینه سدهای وزنی بتنی با در نظر گرفتن اندرکنش سد-آب- فونداسیون تحت بارهای دینامیکی و استاتیکی

بهینه سازی عبارتست از انتخاب متغیرهای طراحی به طوریکه هزینه سازه به کمترین مقدار ممکن برسد و در عین حال محدودیت های طراحی نیز ارضا شوند. هدف از این تحقیق طراحی بهینه سدهای وزنی بتنی با در نظر گرفتن اندرکنش سد-آب- فونداسیون تحت بارهای دینامیکی و استاتیکی است. بارهای وارد بر سد شامل وزن سد، فشارهای هیدرواستاتیک و هیدرودینامیک ناشی از آب و زلزله ای که در امتداد جریان آب وارد می شود، می باشند. در طراحی بهینه، متغیرهای طراحی شامل پارامترهای هندسی سد وزنی می باشند. تابع هدف سطح مقطع سد وزنی است که باید حداقل شود. قیود طراحی نیز شامل محدودیت هایی بر روی تنشهای اصلی سد است. همچنین تعدادی قیود معماری و پایداری سد نیز در نظر گرفته می شوند. بهینه سازی نیز با استفاده از الگوریتم تقریب سازی تصادفی مبتنی بر آشفته سازی همزمان انجام می شود. طرح بهینه سد وزنی در این تحقیق با سه بخش اصلی شبیه سازی سد به منظور تحلیل آن، تهیه یک الگوریتم بهینه سازی کارا و ترکیب مدل تحلیلی و الگوریتم بهینه سازی در ارتباط است. شبیه سازی سد وزنی با استفاده از روش اجزا محدود با در نظر گرفتن اندرکنش سد-آب- فونداسیون انجام می شود. برای این منظور از نرم افزار اجزا محدود ansys استفاده می شود. به منظور اطمینان از فرضیات بکار رفته در شبیه سازی سد، نتایج مدل ارائه شده با نتایج موجود در مراجع معتبر مقایسه می شوند و صحت آن مورد ارزیابی قرار می گیرد. سپس یک الگوریم کارا به منظور بهینه سازی سدهای وزنی آماده می شود. در این مطالعه از الگوریتم تقریب سازی تصادفی مبتنی برآشفته سازی همزمان که در محیط نرم افزار mtlab نوشته می شود استفاده می شود. سرانجام برنامه های تحلیل و بهینه سازی با هم ترکیب می شوند تا با استفاده از آن بتوان طرح بهینه سد را پیدا نمود. نتایج حاصل از بهینه سازی نشان دهنده کارائی خوب روش های بکار رفته در بهینه سازی سدهای وزنی است.