طراحی بهینه قاب های بتن آرمه خمشی دوبعدی با استفاده از روش تقریب سازگار

چکیده: در این تحقیق، کاربرد روش تقریب سازگار برای طراحی بهینه قاب های خمشی بتن مسلح، نشان داده می شود. بدین منظور، طراحی قاب های خمشی بتن مسلح، به عنوان یک مساله بهینه سازی فرموله می شود. متغیرهای طراحی، ابعاد مقاطع بتنی و مساحت آرماتورها می باشد. تابع هدف، هزینه کل قاب شامل هزینه بتن ریزی، قالب بندی و آرماتورهای فولادی برای تک تک اعضای سازه می-باشد. قیود طراحی بر اساس آیین نامه بتن آمریکا و مبحث نهم مقررات ملی ساختمان تعریف می شوند. در مدل طراحی بهینه، تابع هدف و قیود طراحی بر مبنای مفهوم تقریب سازگار به طور صریح فرموله ، و مساله اصلی بهینه سازی با چند مساله بهینه سازی ساده جایگزین می شود. هر زیر مساله ابتدا برمبنای نتایج تحلیل سازه و تحلیل حساسیت تعریف شده و سپس با استفاده از برنامه ریزی درجه دوم متوالی حل می شود. کاربرد روش پیشنهادی در این تحقیق با استفاده از حل دو مساله طراحی نشان داده می شود و نتایج بهینه حاصل از آن با نتایج موجود در ادبیات موضوع مقایسه می شود. نشان داده می شود که روش پیشنهادی به آسانی می تواند برای بدست آوردن طرح های معقول، قابل اعتماد، اقتصادی و عملی بر قاب های خمشی بتن مسلح اعمال شود. همچنین نشان داده می شود که الگوریتم پیشنهادی طی تنها چند چرخه به همگرایی می رسد. کلمات کلیدی: بهینه سازی سازه ای، تقریب سازگار، تحلیل حساسیت، قاب بتنی.