تحقیق حاضر شامل مطالعات تئوریک به منظور بهره گیری از الگوریتم بهینه سازی اجتماع مورچگان (aco) در طرح ضخامت، هندسه و توپولوژی بهین? تیرهای مرکب جعبه ای در پل ها می باشد. این الگوریتم به زبان پیتون و در یک فایل کمکی در محیط نرم افزاراجزای محدود آباکوس، نوشته و اجرا گردید. الگوریتم aco یکی از روش های نوین بهینه سازی می باشد که اخیراً مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. پروسه طراحیaco با متغیر های طراحی گسسته، شامل یک ساختار باز برای تعیین قیود، تابع جریمه برای اعمال قیود طراحی و نیز قابلیت پذیرش حالت های مختلف بارگذاری می باشد. تیر ورق های جعبه ای به خاطر دارا بودن مشخصات هندسی و ایستایی مساعد، برای استفاده در دهانه های متوسط و بلند، بسیار مناسب می باشند. مهمترین برتری تیر ورق های جعبه ای نسبت به تیر ورق هایi شکل مقاومت پیچشی بسیار بالای آنها است که این مسئله ناشی از بالا بودن مقاومت پیچشی مقاطع بسته نسبت به مقاطع باز می باشد. هدف در این تحقیق، حداقل سازی وزن کل سازه می باشد که تحت قیود مقاومت و خدمت پذیری مصالح در قالب حدود مجاز تنش و تغییر مکان بر اساس آئین نامه های بارگذاری پلهای ایران و آشتو (aashto) به دو روش طراحی ضریب بار و مقاومت (lrfd) و تنش مجاز (asd) مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت الگوریتم اجتماع مورچگان بمنظور جستجوی بهتر فضای طراحی و عدم همگرایی به یک نقط? بهین? محلی در 2 فاز تنظیم گردید. همچنین، مقدار فرومون اولیه، نرخ تبخیر و تعداد مورچه ها بصورت دینامیکی در نظر گرفته شدند، که این امرمنجر به سرعت بالای همگرایی گردید.

سدهای بتنی قوسی سازه های بسیار حساس می باشند، به نحوی که عملکرد آنها تحت بارهای لرزه ای بسیار حائز اهمیت می باشد. هرگونه آسیبی به این سازه ها باعث بروز خسارات مالی و جانی جبران ناپذیری خواهد شد، در نتیجه پایداری دینامیکی سدها به یکی از مهم ترین قسمت های طراحی تبدیل شده است. پارامترهای فیزیکی فونداسیون سد بتنی تاثیر بسزایی بر پاسخ دینامیکی از جمله تغییر شکل ها و تنش ها در نقاط مختلف بدنه سد دارد. شکل متغیر قوس های سد در عرض و ارتفاع، امکان ترک خوردگی بتن بدنه حین زلزله و پارامتر هایی از این قبیل باعث شده که تحلیل دینامیکی سد بتنی دو قوسی، یکی از پیچیده ترین مسائل مهندسی به شمار رود. در این تحقیق سعی شده تا حد ممکن، انواع شرایط مختلف محیطی و مکانیکی قابل وقوع برای سدهای بتنی قوسی بلند بررسی شود و رفتار سدها در مواجهه با این احتمالات ارزیابی گردد. برای این منظور از سد بتنی دو قوسی کارون4 با ارتفاع 230متر بعنوان مطالعه موردی بهره گرفته شده است. طبق پیشنهاد usbr سد بتنی بلند دارای حداقل ارتفاع 90 متر می باشد. همچنین بلندترین سد بتنی ساخته شده در جهان نیز ارتفاعی حدود 335 متر دارد. در نتیجه با انتخاب سد بتنی دوقوسی کارون 4 و ثابت نگه داشتن نسبت طول دهانه به ارتفاع آن با گام افزایش ارتفاع 10 متر، 27 ارتفاع مختلف برای این سدها مورد بررسی قرار گرفت. طرح اولیه هندسی این سدها نیز بر اساس طرح usbr می باشد. حال برای در نظر گرفتن تاثیر سختی فونداسیون در مدل، 10 مقدار متفاوت برای پارامتر بی بعد نسبت مدول الاستیسیته فونداسیون به بدنه سد (ef/ed) در آن اعمال شد. همچنین برای در نظر گرفتن تاثیر زلزله، 5 شتاب نگاشت هم پایه شده با ماهیت های فرکانسی متفاوت در فونداسیون اعمال شد. در نتیجه با ترکیب این عوامل به 1350 مدل در شرایط مختلف دست پیدا کردیم که حداکثر تنش و تغییر مکان بوجود آمده در بدنه این سدها با نرم افزار abaqus محاسبه شد و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از تحلیل ها نشان داد که افزایش نسبت ef/ed از 1 در ارتفاع های اولیه سدهای بتنی دوقوسی بلند یعنی 90 تا 230 متر، تاثیر بیشتری در افزایش تنش ها و کرنش های بوجود آمده در بدنه سد دارند و کاهش نسبت ef/ed از 1 در ارتفاع های 240 تا 350 متر، تاثیر بیشتری در افزایش تنش ها و کرنش های بوجود آمده در بدنه سد خواهند داشت.

یکی از مشکلاتی که راه آهن در مناطق کویری در تمام دنیا دارد مواجهت با وزش باد و حملات ماسه بادی میباشد .متاسفانه این بحران به طول 60 الی 70 کیلومتر در مسیر راه آهن زاهدان – کرمان از انتهای شهر نصرت آباد تا ابتدای فهرج را در بر گرفته است.این امر مشکلات بسیار عدیده ای را در منطقه بوجود آورده است که از جمله میتوان به پوشیده شدن کامل ریل و جسم شیروانی راه آهن از ماسه بادی و پوسیدگی ریل و تراورس و کاهش کارایی لایه بالاست در جسم راه اشاره نمود.از مهمترین مشکلات بیان شده خارج شدن کامل لوکوموتیو از ریل میباشد که تا کنون بیش از 10 بار این اتفاق رخ داده است و تقریبا بهره برداری این خط آهن را به صفر تقلیل داده است.اقداماتی که وزارت راه و شهرسازی در این خصوص به انجام رسانده است با نظر به صرف هزینه های هنگفت، متاسفانه تاکنون موفقیت آمیز نبوده است.در این تحقیق پس از انجام مطالعات میدانی و آزمایشگاهی در طول مسیر، برای جلوگیری از ورود ماسه بادی به ریل آهن در منطقه ذکر شده ،احداث تونل مصنوعی یا همان گالری مورد بررسی قرار گرفته است . پس از طراحی و اعمال بارگذاری شامل بار باد و بار ماسه بادی بر روی سه شکل هندسی تونل و انتخاب بهترین شکل و سپس انتخاب بهینه ترین پروفیل با نرم افزار آباکوس صورت گرفته است.بدین ترتیب پس از انجام بررسی های لازم مهندسی میتواند با جلوگیری از ورود ماسه به ریل آهن در منطقه مورد مطالعه ، بهره برداری از پروژه را به حداکثر برساند و بهترین پاسخ برای مساله باشد.