بهینه سازی شکل و ابعاد پوسته های بتنی با استفاده از منحنی های بی اسپلاین

رفتار سازه ای پوسته ها در مقایسه با انواع دیگر سازه ها، از لحاظ کارایی مکانیکی(چگونگی توزیع تنش در ضخامت) در سطح بالاتری قرار دارد. این سازه ها در صورت طراحی مناسب، توانایی تحمل بارهای فراوان و همچنین پوشش سطوح وسیع را با استفاده از مصالح اندک دارند. شکل هندسی پوسته ها در رفتار سازه ای آنها تأثیر بسزایی دارد. تکنیک های بهینه سازی در پیداکردن شکل هندسی سازه های پوسته ای در جهت بهبود رفتار مکانیکی و بخصوص برای جلوگیری و یا کاهش لنگرهای خمشی مفید می باشند. در این تحقیق بهینه سازی شکل و ابعاد پوسته های بتنی با در نظر گرفتن قیود تنش و جابجایی انجام پذیرفته است. بهینه سازی تحت شرایط بارگذاری استاتیکی معادل و با در نظر گرفتن ترکیبات مختلف بارگذاری صورت پذیرفته است. برای بهینه سازی از الگوریتم اجتماع ذرات اصلاح شده استفاده نموده ایم. در این تحقیق وزن سازه به عنوان تابع هدف بهینه سازی در نظر گرفته شده است. شکل منحنی پایه تشکیل دهنده پوسته و ضخامت آن به عنوان متغیرهای بهینه سازی منظور شده اند. از منحنی های بی اسپلاین برای تولید منحنی پایه پوسته و از معادلات مرتبه دوم برای تعیین ضخامت سازه در طول منحنی پایه استفاده شده است. نتایج نشان دهنده کارآمدی این روش برای بهینه نمودن سازه های پوسته ای بتنی می باشد، به نحوی که علاوه بر کاهش مصرف مصالح، سبب بهبود رفتار مکانیکی سازه نیز می گردد.