بهینه سازی ستون و قاب تحت کمانش غیر خطی با روش بهینه سازی تکاملی سازه ها

امروزه به دلیل استفاده روز افزون از سازه ها در مقاصد و شرایط مختلف مسئله بهینه سازی آنها مورد توجه ‏خاصی قرار گرفته است. تحقیق در این باره منجر به پیدایش روش های خاصی از بهینه سازی شده است که ‏بارزترین این روش ها، یک روش نیمه نظری، نیمه تجربی به نام بهینه سازی تکاملی سازه یا ‏ esoاست، در ‏این روش حرکت تدریجی از سازه اولیه به سمت سازه بهینه صورت می گیرد. بطور کلی این روش بر اساس ‏روند ساده ای استوار است که با در نظر گرفتن کلیه شرایط حاکم بر سازه از قبیل شرایط ساختگاهی، تکیه ‏گاهی، بارگذاری و... با حذف تدریجی مصالح غیر لازم از سازه، شکل نهایی آن، با توجه به نیازها و انتظارات از ‏تابع هدف ارائه می شود و سازه را به سمت بهترین نوع توزیع، سوق می دهد. هدف اصلی ازاین تحقیق، ارائه ‏روندی برای انتخاب شکل سازه بهینه با در نظر گرفتن ابعاد مقطع بصورت متغیرهای نیمه گسسته برای ‏اعضاء فشاری، درحالت یک بعدی و‎ ‎دو بعدی (ستون و قاب) و همچنین پیدا کردن بارکمانش بهینه متناظر با ‏در نظر گرفتن اصول طراحی است. روش بهینه سازی ‏eso‏ روشی است تکرار شونده و تکاملی که به منظور ‏استفاده بهینه از مصالح، توزیع جرم سازه را باز توزیع می کند. ‏ قیود طراحی مختلفی مانند تنش ، سختی ، فرکانس ، بارکمانشی و... می توانند بر یک سازه اعمال شوند و ‏بر حسب اینکه چه قیودی برای طرح در نظر گرفته می شود، معیار عدم کفایت برای حذف مصالح، متفاوت ‏می باشد. برای اعضای باریک، اغلب ظرفیت باربری توسط بار کمانشی آن عضو تعیین می گردد. در این پایان ‏نامه، نشان داده خواهد شد که بهینه سازی ستون ها و قاب ها در مقابل کمانش به راحتی با استفاده از روند ‏تکاملی قابل حصول است. در این پایان نامه بمنظور بررسی دقیق تر ناپایداری در ستون و قاب- که ‏کاربردهای فراوانی در طراحی های مهندسی عمران دارند- لازم دیده شد تا به تحلیل کمانش غیر خطی نیز ‏پرداخته شود. در روش تحلیل غیر خطی کمانش، با افزایش گام های اعمال بار تا مرز ایجاد ناپایداری در سازه، ‏می توان نزدیک بواقع تر رفتار سازه را بررسی کرد. در پایان با بررسی چند مثال به نتایج مطلوبی با بکار ‏گیری شیوه بهینه سازیeso ‎‏ با در نظر گرفتن کمانش غیر خطی دست پیدا شد.‏ کلمات کلیدی: بهینه سازی تکاملی سازه ها- بهینه سازی شکل- اعضای فشاری– قاب - ستون- ‏بارکمانشی.‏