بهینه سازی چند هدفه مبتنی بر عملکرد قاب های فولادی با استفاده از الگوریتم های فراکاوشی

طراحی مبتنی بر عملکرد یکی از روش های طراحی جدید می باشد که طرحی اقتصادی و مقاوم در مقابل بارهای لرزه ای ارائه می دهد. هدف از این نوع طراحی رسیدن به یک سطح قابل اعتماد و قابل پیش بینی از ایمنی و عملکرد سازه در مقابل خطرات طبیعی مثل زلزله می باشد. بهینه سازی چند هدفه مبتنی بر عملکرد فرآیندی است که در آن به دنبال کمینه کردن یا بیشینه کردن همزمان پاسخ های سازه و وزن یا هزینه آن از طریق انتخاب متغیر ها از مجموعه مجاز هستیم. با توجه به اینکه اکثر مسایل عملی و مهندسی بیش از یک هدف برای بهینه سازی دارند. بنابراین در سال های اخیر مطالعاتی بر روی بهینه سازی چند هدفه صورت گرفته است و این مبحث توجه بسیاری از محققین را به خود جذب کرده. مسایل بهینه سازی چند هدفه اغلب پیچیده بوده و گاهی اوقات اهداف مختلف در تضاد با یکدیگر هستند، علاوه بر این ها اغلب مسایل طراحی در معرض قید های مختلف طراحی قرار می گیرند، که این محدودیت ها از طریق کد ها و استاندارد های طراحی، مشخصات مصالح و استفاده بهینه و سودمند از منابع و هزینه ها اعمال می شوند. بر خلاف بهینه سازی تک هدفه مسایل چند هدفه بسیار مشکل و پیچیده هستند. اولاً، هیچ جواب منحصر به فردی جواب بهینه نیست؛ به جای آن یک مجموعه از جواب های نا مغلوب باید جهت تقریب خوب جبهه پارتو درست پیدا شوند. دوماً، حتی اگر یک الگوریتم بتواند نقاط روی جبهه پارتو را درست پیدا کند، تضمینی برای توزیع یکنواخت نقاط در طول جبهه وجود ندارد و اغلب الگوریتم ها نمی توانند چنین خاصیتی از خود بروز دهند. سوماً، الگوریتم هایی که برای مسائل تک هدفه به خوبی کار می کنند نمی توانند به صورت مستقیم برای مسائل چند هدفه به کار روند. علاوه براین مشکلات، چالش دیگر نحوه تولید جواب هایی با تنوع کافی است تا جواب های جدید بتوانند فضای جست وجو را به خوبی پوشش دهند. در این میان الگوریتم های فراکاوشی چند جمعیتی چند هدفه عملکرد مناسبی در برخورد با موارد ذکر شده از خود نشان داده اند. در این تحقیق سه قاب 6،3 و12 طبقه فولادی با دهانه های 5 متری و ارتفاع طبقات 3 متری مورد بررسی قرار گرفت. این قاب ها با استفاده از الگوریتم چند هدفه و چند جمعیتی جدید کرم شب تاب و به روش طراحی بهینه چند هدفه ی مبتنی بر عملکرد طراحی بهینه شدند.