استفاده از فیوز شکل¬پذیر در طراحی و اجرای انواع سازه¬ها تبدیل به شیوه¬ای متداول برای مقابله و جذب نیروهای ناشی از زلزله شده است. تیر پیوند و میراگر تسلیمیِ adas، در نقش فیوز شکل¬پذیر سازه و برای جذب انرژی زلزله طراحی می¬شوند. نوع و مکانیزم تسلیم در تیرهای پیوند کوتاه، برشی و در میراگرهای تسلیمیِ adas، خمشی می¬باشد. در این پایان¬نامه با هدف مقایسه عملکرد قاب¬های با مهاربندی واگرا و قاب¬های دارای مهاربندی و میراگر تسلیمیِ adas در برابر نیروهایی که رفتار غیرخطی اجزای سازه¬ای را سبب می¬شوند و نیز بررسی تاثیر مکانیزم تسلیم، بر رفتار این قاب¬ها، ضمن تشریح خصوصیات قاب¬های دارای مهاربند واگرا و قاب¬های دارای مهاربندی و میراگر adas و نیز فیوز شکل¬پذیر آن¬ها، این دو نوع قاب تحلیل غیرخطی شده¬اند. نتایج تحلیل نشان دهنده¬ی میزان کارایی این دو سیستم به هنگام ورود اجزاء سازه¬ای به مراحل غیرالاستیک است.

ورق ها از جمله اجزاء اصلی تشکیل دهنده سازه های جدار نازک محسوب می گردند که در شاخه های مختلف علوم مورد استفاده قرار گرفته اند. از جمله کارایی ورق ها در مهندسی عمران می توان به کاربردآنها در مخازن ذخیره محتوی سیالات ، گنبدها ، سد ها و همچنین دال ها اشاره نمود. تحلیل ورق ها نیازمند حل دستگاه های معادلات دیفرانسیل مراتب بالا است که حل این معادلات با استفاده از فرمول های عمومی ارائه شده جهت حل معادلات دیفرانسیل میسر نمی باشد. و در برخی موارد به دست آوردن فرمول هایی جهت حل معادلات دیفرانسیل ورق امکان پذیر نیست. از این رو روش های عددی، گامی موثر در رسیدن به جواب هایی با دقت های مناسب می باشند، که قابلیت اطمینان خوبی را نسبت به حل های دقیق دارند. در این پایان نامه به بررسی مسئله خیز ورق ها تحت اثر بار فشاری گسترده در جهت عمود بر ورق و همچنین به مسئله کمانش ورق ها تحت بار فشاری جانبی با استفاده از روش اجزاء محدود بوسیله یک المان چهار گرهی با در نظر گرفتن اثر تغییر شکل برشی و بدون تاثیر آن و همچنین روش تفاضل محدود پرداخته شده است. در این راستا مسئله کمانش و جابجایی ماکزیمم تحت بار گسترده برای یک ورق همگن و همسانگرد مورد بررسی قرار گرفته و همچنین المانی با در نظر گرفتن تغییر شکل برشی مراتب بالا با چهار گره و هفت درجه آزادی در هر گره جهت تحلیل ورق ارائه گردیده است. در روش اجزاء محدود از نرم افزار انسیس جهت تحلیل و نرم افزار مطلب جهت برنامه نویسی استفاده شده است. در پایان، دقت در همگرایی رسیدن به جواب وهمچنین درصد خطا با توجه به افزایش تعداد المان نسبت به روش تئوری تیموشینکو و همچنین با المان های ارائه شده توسط سایر محققین مقایسه گردیده است.

استفاده از شالودههای متکی بر شمع یکی از متداولترین روشهای ساخت سازهها بر خاکهای مسأله دار است. در سالهای اخیر، به دلیل مزایای نسبی ریزشمعها در مقایسه با شمع های قطور، استفاده از آنها در بسیاری از پروژه ها جهت افزایش ظرفیت باربری شالوده و یا کاهش نشست های نسبی یا کل مرسوم شده است. در حال حاضر، یک روش استاندارد فراگیر برای موقعیت یابی و طراحی ریزشمع ها وجود نداشته و اکثر طراحی ها بر اساس تجربه و سلیقه ی طراحان صورت می گیرد. از آنجاییکه تعداد و محل ریزشمع ها تأثیر زیادی بر نتایج تحلیل و همچنین هزینه پروژه دارد، بهینه سازی این عوامل باعث کاهش هزینه نهایی خواهد شد. در این تحقیق برای چند مثال، تعداد و چیدمان ریزشمع ها در زیر پی گسترده به صورت بهینه ارائه شده است. برای تحلیل سیستم شالوده گسترده متکی بر ریز شمع از نرم افزار opensees، که قابلیت درنظرگرفتن اندرکنش کامل خاک، ریزشمع و پی گسترده را دارا می باشد، استفاده شده است. همچنین برای بهینه سازی از الگوریتم جامعه مورچگان استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که اگرچه نوع تحلیل از نظر خطی یا غیرخطی بودن و همچنین اندرکنش خاک، ریزشمع و شالوده تأثیر زیادی بر نتیجه بهینه سازی دارد، اما در حالت کلی پخش ریزشمع ها در درصد مشخصی از سطح شالوده منجر به نتیجه بهینه خواهد شد.

تنزل سطح عملکرد سازه های بتن آرمه در طول زمان تحت تأثیر عوامل محیطی (خوردگی، یخبندان، ذوب و....) و آسیب های سازه ای اجتناب ناپذیر بوده و لذا لزوم تدوین روش های علمی و اجرایی را جهت تقویت و یا تعمیر اینگونه سازه ها به خوبی روشن می سازد. در این راستا آیین نامه 360 بهسازی به بیان معیارهای پذیرش اعضای سازه های بتنی با توجه به منحنی های نیرو- تغییر شکل آنها می پردازد. در صورتی که عضوی این معیارهای پذیرش را برآورده نسازد احتیاج به تقویت و مقاوم سازی دارد. متاسفانه این آیین نامه معیار های پذیرش اعضای بتنی را بعد از مقاوم سازی بیان ننموده است. روشهای مختلفی برای تعمیر و تقویت سازه های بتن آرمه وجود دارد، از جمله آن ها می توان به استفاده از ژاکت های بتنی، ژاکت های فولادی و ژاکت های پلیمری اشاره نمود. استفاده از ژاکت های پلیمری به دلیل خواص آن، مقاومت و سختی بالا، وزن اندک، مقاومت در برابر خوردگی، ناهمسانگر بودن این مواد و طراحی بهینه، نصب آسان و سریع و هزینه کمتر (شامل زمان، مصالح و اجرا ) نسبت به ژاکت های فولادی مورد توجه قرار گرفته است. هدف ما در این پایان نامه بررسی معیارهای پذیرش تیر های بتن آرمه قبل و بعد از مقاوم سازی می باشد. به این منظور ابتدا جهت صحت سنجی مدل سازی نمونه هایی از کار های معتبر آزمایشگاهی تحت تحلیل استاتیکی غیر خطی با استفاده از نرم افزار المان محدود abaqus مدل سازی شده اند. سپس با توجه به نیاز، به مقاوم سازی تیر ها پرداخته ایم و با استفاده از منحنی های بار - تغییر مکان، لنگر- انحناء و لنگر- چرخش تیرها اثر ورقه های frp را بر روی شکل پذیری، تغییرمکان و باربری تیرهای بتن مسلح مورد بررسی قرار داده ایم. در نهایت با توجه به ضوابط تدوین شده در آیین نامه 356 fema و بر پایه شاخص هایی نظیر دوران پلاستیک و تغییر شکل نسبی به استخراج معیارهای پذیرش تیرها قبل و بعد از مقاوم سازی، براساس نوع رفتار منحنی نیرو - تغییر شکل آنها پرداخته ایم. لازم به ذکر است که ظرفیت چرخش خمیری یک تیر را هم می توان از آزمایش و هم با استفاده از محاسبات که در آن از اصول مکانیک سازه ها استفاده می شود، بدست آورد.

در این پایان نامه در ابتدا مروری بر روش های تعیین خرابی سازه انجام شده است و تحقیقات گذشته مورد بررسی قرار گرفته است. سپس روش جدیدی بااستفاده از بهینه ساز الگوریتم ژنتیک پیشرفته و تغییرات پاسخ های مودال سازه برای تعیین جزئیات دقیق خرابی بیان شده است. در این تحقیق دو حقیقت مورد توجه قرار گرفته است : 1) شدت خرابی می تواند در طول المانهای خراب غیر یکنواخت باشد، 2) محدوده دقیق خرابی می تواند بر مش بندی اجزاء محدود منطبق نباشد. حقایق به ترتیب دلیل اصلی استفاده از توابع شکل مناسب و در نظر گرفتن جای گره ها به عنوان متغیر های طراحی است. بنابراین یک الگوریتم ژنتیک پیشرفته معرفی شده است که سه عملگر جدید به آن اضافه شده است. نتایج تاثیر الگوریتم پیشنهادی را در مسائل عیب یابی نشان می دهد.

رفتار خاک تابع عوامل بسیاری است. به همین دلیل ارائه مدلی که در برگیرند? تأثیر تمام عوامل باشد، بسیار پیچیده و دشوار است. از این رو در حل مسائل مربوط به اندرکنش خاک و شالوده، استفاده از الگوهای ساده شده بسیار متداول شده است. گرچه این مدل ها تعبیر دقیقی از خصوصیات فیزیکی واقعی تود? خاک ارائه نمی دهند، اما بسیاری از مشکلات و پیچیدگی های مسائل مکانیک خاک و پی سازی را مرتفع می سازند. تعدادی از این الگوهای ساده شده بر فرضی? رفتار الاستیک خطی استوار می باشد. از بین این گروه رابط? ساده ای در سال 1867 توسط وینکلر ارائه شده است که در آن تغییر شکل هر نقطه از بستر خاکی متناسب با مقدار تنش موجود در آن نقطه فرض می شود و اثر تنش ها و تغییر مکان های نقاط دیگر نادیده گرفته می شود. از مشخصات بارز این مدل رفتار غیر پیوسته می باشد. علاوه بر مدل وینکلر، مدل های دیگری نیز ارائه شده است که در آنها نقش پیوستگی در رفتار خاک مورد توجه قرار گرفته و خاک بستر بصورت نیم فضای الاستیک تجزیه و تحلیل می گردد. بررسی و مطالعات انجام شده در مورد رفتار واقعی خاک ها، لزوم ارائه الگوهائی را پدید آورد که نمایانگر ترکیبی از رفتارهای دو نمون? قبلی باشند. مثلاً مشاهده شده بود در مناطق خارج از محدود? بارگذاری نیز تغییر شکل هایی بوجود می آید. از سوی دیگر با دور شدن از محل تأثیر بار، تغییر شکل ها به مراتب سریعتر از آنچه در الگوهای نیم فضای الاستیک دیده می شود، کاهش می یابد. دراین زمینه، الگوهائی بنام مدل های دو پارامتری توسط محققان مختلف ارائه گردیده است. در بسیاری از پروژه های ژئوتکنیک بدلیل زیاد بودن بار و یا کم بودن ظرفیت باربری خاک از شمع ها بصورت گروهی استفاده می گردد. هزینه های اجرائی شالوده های عمیق نسبتا زیاد بوده لیکن در عمل بعلت ایمن بودن سازه ها در برابر نشست از این نوع شالوده ها استفاده شده است. در بیشتر پروژه های عمرانی یافتن تعداد و چیدمان شمع ها در زیر شالوده گسترده با سعی و خطا انجام شده و در عمل تعداد شمع ها بیش از نیاز پروژه بوده است. بهینه سازی موثر گروه شمع ها برای کاهش هزینه های اجرائی از مقوله هائی است که پیوسته مورد توجه متخصصین و دست اندرکاران این امر بوده است. در این پایان نامه با تجزیه و تحلیل چندین مسئله از شالوده های گسترده ساده و شمعی به بررسی اثر تغییر پارامتر های هندسی آنها در میزان نشست شالوده ها و تاثیر ریزشمع ها بر روی مدول بستر خاکهای رسی پرداخته شده است.

عیب یابی یکی از شاخه های کنترل سلامت سازه ها می باشد که در دو دهه اخیر توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است. در این پایان نامه یک روش جدید برای عیب یابی سازه های پر عضو مانند سازه های فضاکار تحت بار استاتیکی ارائه می شود. در اثر خرابی یک سازه، ویژگی های استاتیکی و دینامیکی سازه تغییر می کند، که با در نظر گرفتن نحوه ی این تغییرات می توان مکان و شدت خرابی را در سازه شناسایی کرد. روش پیشنهادی دارای دو مرحله می باشد. در مرحله اول توسط آنالیز حساسیت و بهینه سازی توسط الگوریتم جامعه مورچگان در فضای گسسته و یک تابع هدف منحصر به فرد، فضای جستجو را کاهش داده و در مرحله دوم مکان دقیق و مقدار خرابی المان ها از بین المان های محدود شده در مرحله اول بدست می آید. پاسخ سازه توسط یکسری سنسور ها ثبت می شود که به دلایل مختلفی دارای خطا می باشند و همچنین در استفاده از بار استاتیکی امکان وجود خطا در بارگذاری می باشد. مجموع این خطاها باعث ایجاد نویز در داده ها می شود. در این تز با ارتباط دادن نویز بار به نویز سنسور ها و استفاده از یک روش جدید در آنالیز حساسیت، خطای محاسبات تا حد قابل قبولی پایین آمده است. برای بررسی عملکرد روش پیشنهادی چند سازه فضاکار مورد بررسی قرار گرفته است. مثال ها به دو نوع، بر اساس با و بدون اعمال نویز در داده ها تقسیم شده اند. نتایج بدست آمده خود گویای عملکرد قوی روش می باشد.

پاسخ ها ی متعددی برای تعیین موقعیت و شدت خرابی ها در سازه ها بکار گرفته می شوند. که از جمله این پاسخ ها می توان به تغییرشکل های استاتیکی و دینامیکی، فرکانس ها، مودشکل ها و تابع پاسخ فرکانس اشاره نمود. وجود خطا ها در اندازه گیری هر یک از این پاسخ ها تاثیر قابل ملاحظه ای بر کار کرد روش های عیب یابی دارد. با وجود اینکه روش های جدید زیادی اخیرا پیشنهاد شده است روش های مبتنی بر تحلیل حساسیت هنوز هم بطور گسترده ای برای بروزرسانی و شناسایی خرابی مورد استفاده قرار می گیرند. در این پایان نامه اثر پاسخ های مختلف در روش های عیب یابی مبتنی بر تحلیل حساسیت بررسی شده است. در ابتدا با استفاده از اعمال نویز در پاسخ های مختلف و بکارگیری روش نمونه گیری مونت کارلو، شاخصی جهت بررسی حساسیت هر کدام از پاسخ ها نسبت به سنسورگذاری استخراج می شود. همچنین با بکارگیری پاسخ های مختلف، شناسایی خرابی در سازه ها صورت می گیرد و جواب دقیق خرابی سازه ای برای هر کدام از پاسخ ها، طی فرآیند نیوتن رافسون با بروزرسانی ماتریس حساسیت و تشکیل دستگاه معادلات خطی به طور متوالی بدست می آید. وجود نویز در پاسخ های اندازه گیری شده، مساله عیب یابی را دچار مشکل می نماید که برای حل این مشکل روش رگولاریزیشن تیخونوف در حل مساله مورد استفاده قرار گرفته است. برای ارزیابی پاسخ ها و بررسی عملکرد روش های ارائه شده، چند سازه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده ناشی از بررسی آنها، پاسخی را که دارای خطای کمتری جهت عیب یابی است و بهتر می تواند محل خرابی را شناسایی کند نشان داده است.

امروزه عیب‎یابی سازه‎ها به منظور جلوگیری از خرابی سازه‎ها یکی از فعال‎ترین زمینه‎های تحقیقاتی است که توجه محققان زیادی را به خود جلب کرده است. به طور کلی می‎توان به مسئله عیب‎یابی به صورت حل دستگاه معادلات غیرخطی نگاه کرد. جهت بدست‎آوردن پارامترهای خرابی، دستگاه معادلات غیرخطی وابسته پس از خطی‎سازی حل می‎شود. این تحقیق به عیب‎یابی سازه‎ها تحت تحریک دینامیکی با استفاده از پاسخ‎های اندازه‎گیری‎شده می‎پردازد. پاسخ‎های شتاب سازه بوسیله شتاب‎سنج‎ها ثبت می‎شوند که برای عیب‎یابی تحت بار دینامیکی تعبیه شده‎اند. از این رو شتاب‎های ثبت‎شده منشأ خطا می‎باشند. این خطاها ممکن است به نتایج نادرست برای شناسایی پارامترهای خرابی منجر شوند. در ریاضیات برای تسهیل حل دستگاه معادلات خطی در مقابل این قبیل خطاها، روش‎های پایدارسازی(منظم‎سازی) مورد استفاده قرار می‎گیرند. پایدارسازی تیخونوف و پایدارسازی تجزیه مقادیر منفرد منقطع دو روش از بهترین روش‎های پایدارسازی می‎باشند. ایده اصلی این روش‎ها، مقیاس‎کردن خطای گوسی به سمت مبدأ در جهت‎های متعامد مختلف با ضرایب مقیاس متفاوت و کوچک‎تر از یک می‎باشد. در تحقیق حاضر این روش‎ها برای بهبود نتایج در مقابل شتاب‎های اندازه‎گیری‎شده خطادار استفاده می‎شوند. برای مطالعه موردی خرپای دوبعدی در نظر گرفته شده است. نتایج بدست‎آمده اثر مثبت این روش را در عیب‎یابی دقیق سازه‎ها نشان می‎دهد.

اگر بتوان وزن سازه را با حفظ مقاومت و عملکرد آن، به نحوی کاهش داد تا در طی وقوع زلزله، انرژی کمتری جذب کند؛ آنگاه خسارت‏های وارده کمتر شده و همزمان با تأمین اقتصاد طرح، ایمنی سازه نیز افزایش می‎یابد. در واقع هدف اصلی برقراری ارتباط بین دو مبحث اساسی علم مهندسی عمران، یعنی طراحی بر اساس عملکرد و بهینه‏سازی سازه‏ها است؛ تا ضمن بهبود عملکرد در سازه، بتوان وزن بهینه آن را نیز تعیین نمود. سازه‎های فولادی با مهاربند ‎خارج ازمحور، باتوجه به شکل‏پذیری و سختی مناسب که به ترتیب خاصیت قاب‎های خمشی و قاب‎های مهاربندی شده‎ همگرا می‏باشد، می‏تواند ارائه‎کننده‎ی یک سازه‎ی مقاوم برای جذب انرژی و کنترل تغییرمکان در مناطق لرزه‎خیز باشد. در این تحقیق به بهینه‏سازی سازه‎های فولادی با مهاربند خارج از محور، به روش طراحی براساس عملکرد(performance based design) پرداخته می‏شود؛ که از جمله پارامترهای موثر در این امر تعیین طول تیرپیوند در مهاربند و سطح مقطع اعضا می‏باشد و به بررسی تغییرات طول تیرپیوند در هر ارتفاعی از سازه پرداخته می‏شود. با توجه به این که در این نوع بادبندها تمام رفتار غیرخطی در ناحیه تیرپیوند اتفاق می‎افتد، ممکن است ثابت نگه داشتن طول تیرپیوند، باعث تشکیل مفاصل پلاستیک در محل‎های ناخواسته شود، به همین علت متغیر بودن تیرپیوند در هر ارتفاعی از سازه می‏تواند تأثیر مطلوبی بر مکانیزم تشکیل شده در تیرپیوند داشته باشد. روش بهینه‏سازی مورد استفاده در این تحقیق الگوریتم ژنتیک می‏باشد.

سازه های فضاکار معمولا درجه نامعینی بالایی دارند بنابراین تعداد زیادی اعضای زاید در آنها وجود دارد. از اینرو انتخاب مناسب تعداد گره ها و اعضا برای اینگونه سازه ها با توجه به پارامترهایی از قبیل تعداد گره ها و اعضا، شرایط تکیه گاهی وشکل نهایی آنها اهمیت دارد. بهینه سازی شکل، سعی درادغام هندسه مدل، تحلیل سازه و بهینه سازی به درون یک فرایند کامل طراحی را دارد که بصورت خودکارتوسط رایانه انجام می شود. در این پایان نامه برای بهینه سازی شکل چلیکهای فضاکار از بارگذاری دینامیکی زلزله (روش تحلیل تاریخچه زمانی) بهمراه الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. وزن سازه تحت قیدهای تنش، لاغری وجابجایی کمینه شده است. همچنین سطح مقطع اعضا، ضخامت دو لایه و وجود و عدم وجود گره های لایه پایین بعنوان متغیرهای طراحی در نظر گرفته شده است. ایده اصلی در اینجا حذف گره ها و المانهایی می باشد که سهم اندکی در انتقال بار را دارا می باشند و در نهایت روند بهینه سازی شکل به ازای مقادیر مختلف طولی چلیک و نیز تغییر موقعیت تکیه گاهها تکرار می-شود بگونه ای که بتوان شکل بهینه آنها را مقایسه کرد و به یک الگوبهینه دست یافت. جهت هر یک از مراحل اساسی تحقیق حاضر، یک برنامه رایانه ای درمحیط نرم افزار matlab 7 تهیه شده است.

در این تحقیق تعداد طبقات، تعداد دهانه ها، طول تیر پیوند و سختی تیر پیوند به عنوان پارامترهای مهم در قاب واگرا در نظر گرفته شده است. با تغییر در مشخصات پارامترهای ذکر شده موقعیت نقطه عملکرد قاب مورد ارزیابی قرار می گیرد.

گسیختگی پیشرونده زمانی اتفاق می افتد که خرابی یک عضو سازه ای منجر به خرابی و گسیختگی اعضای ساز ه ای مجاور و یا حتی گسیختگی کلی سازه گردد. یعنی سیستم در رسیدن به شرایط تعادل استاتیکی ناتوان باشد.در این تحقیق مقاومت در برابر گسیختگی پیشرونده در قابهای خمشی فولادی و مهاربندی شده فولادی برای سه نمونه ساختمان 3 ،5 ،10 طبقه که بر اساس مباحث ششم و دهم از مقررات ملی ساختمان و با توجه به الزامات استاندارد 2800 طراحی شده اند، مورد بررسی قرار گرفته و با هم مقایسه شده است. به منظور انجام تحلیلهای غیر خطی از نرم افزار2000 sap استفاده گردیده است. با توجه به سناریوهای حذف ناگهانی اعضای سازه ای، تحلیل های دینامیکی غیر خطی بر روی قابها صورت گرفته و پتانسیل بروز گسیختگی پیشرونده در آنها مشخص گردیده و ظرفیت باقیمانده سازه در برابر گسیختگی پیشرونده و مقاومت آن پس از حذف ناگهانی اعضا محاسبه شده است. در ادامه و با توجه به نتایج قسمت قبل نسبت ظرفیت بر تقاضا تعریف شده و با استفاده از آن محل های بحرانی حذف ناگهانی اعضا مشخص گردیده است.

در این مطالعه، طرح بهینه سازه های بتنی براساس قابلیت اعتماد با درنظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک-سازه با استفاده از یک الگوریتم جستجوی گرانشی گسسته جدید و یک روش تقریب سازی موثر مطرح شده است. طرح بهینه سازه های بتنی براساس قابلیت اعتماد با درنظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک-سازه منطبق بر طراحی براساس عملکرد جستجو شده است. الگوریتم پیشنهادی جستجوی گرانشی گسسته بر مبنای الگوریتم جستجوی گرانشی استاندارد می باشد که هزینه سازه را تحت قیود قطعی و غیرقطعی بهینه می نماید. در این مطالعه، سطوح عملکردی قابل قبول طراحی براساس عملکرد را با تئوری قابلیت اعتماد آمیخته شده تا مقدار احتمال خرابی سالیانه غیرعملکردی با مقدار مجاز متناظر آن برای هر سطح عملکردی مقایسه گردد. روش شبیه سازی مونت کارلو بعنوان یک روش قابل اطمینان برای محاسبه احتمال های خرابی استفاده شده است. برای کاهش زمان محاسباتی روش شبیه سازی مونت کارلو، یک روش تقریب سازی پیشنهاد شده است که بطور قابل قبولی پاسخ های لرزه ای مورد نیاز سیستم اندرکنش خاک- سازه را در پروسه پیش بینی نماید. این روش پیشنهادی تقریب سازی شامل ترکیب ماشین بردار حداقل مربعات وزنی و تابع هسته موجکی می باشد. نتایج عددی بیانگر کارآمد بودن و عملکرد محاسباتی بسیار خوب روش پیشنهادی تقریب سازی و الگوریتم پیشنهادی جستجوی گرانشی گسسته در بهینه سازه های بتنی براساس قابلیت اعتماد می باشد.

سازه هایی که بر روی خاک نرم ایجاد می شوند در هنگام وقوع زلزله ممکن است پاسخ های لرزه ای آنها افزایش یا کاهش یابد، لذا باید اثرات اندرکنش خاک و سازه در تحلیل و بررسی عملکرد لرزه ای سازه‏ها درنظرگرفته شود. در میان سیستم های سازه‏ای، قاب خمشی فولادی یک سیستم با شکل پذیری زیاد به شمار آمده و چشمه اتصال تاثیر مستقیمی بر رفتار قاب خمشی شکل پذیر دارد. در این مطالعه عملکرد لرزه ای سازه های قاب خمشی ویژه با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و سازه با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی فزاینده بررسی شده است. در روش تحلیل دینامیکی فزاینده، سازه تحت یک مجموعه مشخص زلزله های انتخابی در سطوح مختلف شدت لرزه ای مورد تحلیل قرار می گیرد. برای این منظور ابتدا سازه قاب خمشی فولادی ویژه مورد مطالعه بر اساس استانداردهای مربوطه طراحی گردیده و در مرحله بعد آنالیز دینامیکی افزایشی جهت بدست آوردن ظرفیت سازه ارائه شده است. برای تاثیر اندرکنش خاک و سازه، عملکرد لرزه ای و آسیب پذیری سازه ها در دو حالت با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش و بدون اندرکنش مورد بررسی قرار گرفته است.

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.

اعمال نیروی زلزله، بارگذاری بیش از ظرفیت سازه، ترک خوردگی، فرسودگی مصالح و سایر رخدادهای غیر قابل پیش بینی در طول عمر یک سازه از جمله مواردغیرقابل اجتنابی است که باعث تغییر شرایط محیطی در یک سازه می گردند و سلامت آن را مورد تهدیدقرار می دهند.وقوع ترک در سازه منشاءگسیختگی وخرابی کلی در سازه می باشد. از این رو شناسایی آسیب قبل از وقوع خرابی مهم میباشد. در این تحقیق با استفاده از روش تبدیل موجک و روش تبدیل پیچک به عیب یابی در صفحات خمشی پرداخته ایم. بدین منظور سازه مورد نظر را در نرم افزار ansys14 مدل شده است. ناحیه آسیب دیده بصورت المانهایی با سختی کاهش یافته مدل شده است پس از آن مدشکل های سازه سالم و آسیب دیده استخراج گردیده است. سپس با استفاده از نرم افزارmatlab و اعمال تبدیل موجک و پیچک بر روی مدشکلها،موقعیت خرابی مشخص میشود.با توجه به نمایش انواع ترک های نقطه ای، خطی و چند وجهی با آسیب های متفاوت به مزایا و معایب این دو روش و مقایسه آنها با یکدیگر می پردازیم . .

در این تحقیق، یک تعبیر هندسی جدید برای بهینه سازی موقعیت سنسورها جهت تشخیص خرابی در سازه ها ارائه می شود. نگاه این تعبیر هندسی به بهینه سازی موقعیت سنسورها به صورت تصویر بیضیگون نویز بر وجه های فضای تغییرات پاسخ است که هدف از آن، حداقل کردن تاثیر داده های نویزی بر روند تشخیص خرابی می باشد. به دلیل وجود نویز در داده های ثبت شده توسط سنسورها، بعضی از قطرهای بیضیگون نویز در فضای خرابی بسیار بزرگ هستند که موجب خطا در فرآیند تشخیص خرابی می شوند. بنابراین با استفاده از یک ضریب پایدارسازی پیشنهادی بیضیگون نویز در فضای خرابی پایدار شده و بیضیگون نویز معادل نامیده می شود. بر اساس تعبیر هندسی ارائه شده، شش الگوریتم جهت پیدا کردن موقعیت بهینه سنسورها پیشنهاد می شود. برای ارزیابی دقت این روش و تعیین بهترین الگوریتم برای پیدا کردن موقعیت بهینه سنسورها، چندین سازه تحت دو نوع بارگذاری استاتیکی و دینامیکی بررسی گردیده و نتایج آنها با هم مقایسه می شود. پس از آن، تعبیر هندسی معرفی شده به عنوان تابع هدف برای حل مسئله بهینه سازی موقعیت سنسورها با الگوریتم وراثتی استفاده می گردد. در ادامه این تحقیق، موقعیت های سنسورگذاری بدست آمده با بهترین الگوریتم بهینه سازی موقعیت سنسورها از بین الگوریتم های معرفی شده، به عنوان فضای جستجو به عملگر جهش الگوریتم وراثتی اضافه شده و الگوریتم وراثتی بهبود یافته تحت عنوان الگوریتم gv-osp-ga معرفی می شود که دقت آن بیشتر و همگرایی این الگوریتم بسیار سریعتر از الگوریتم وراثتی معمولی است. در نهایت نتایج نشان می دهند که تعبیر هندسی ارائه شده برای تعیین موقعیت بهینه سنسورها مناسب بوده و استفاده از ضریب فیلتر پیشنهادی برای پایدارسازی بیضیگون نویز موثر است. همچنین موقعیت های بهینه سنسورها به درستی تعیین شده و در نتیجه دقت تشخیص خرابی افزایش می یابد و استفاده از الگوریتم وراثتی بهبود یافته در پیدا کردن موقعیت بهینه سنسورها بسیار مناسب است.

عیب یابی یکی از شاخه های کنترل سلامت سازه ها می باشد که در دو دهه اخیر توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است. در اثر خرابی یک سازه، ویژگی های استاتیکی و دینامیکی سازه تغییر کرده، که با در نظر گرفتن نحوی این تغییرات می توان مکان و شدت خرابی را در سازه شناسایی کرد. در این پایان نامه هدف تعیین محل بهینه بارگذاری استاتیکی در عیب یابی سازه ها می باشد. برای این منظور از دو تابع هدف متفاوت استفاده می شود و در نهایت از لحاظ کارایی با هم مقایسه می گردد. روش پیشنهادی دارای دو مرحله می باشد. در مرحله اول محل بهینه بارهای استاتیکی با استفاده از الگوریتم ژنتیک گسسته تعیین می گردد. و در مرحله دوم عیب یابی، محل دقیق و شدت خرابی اعضای سازه، طی فرآیند نیوتن رافسون با بروزرسانی ماتریس حساسیت و تشکیل دستگاه معادلات خطی به طور متوالی بدست می آید. با وجود اینکه روش های جدید زیادی اخیرا پیشنهاد شده است روش های مبتنی بر تحلیل حساسیت هنوز هم بطور گسترده ای برای بروزرسانی و شناسایی خرابی مورد استفاده قرار می گیرند. برای بررسی عملکرد روش های ارائه شده، دو سازه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده گویای عملکرد قوی هر دو روش می باشد.

چکیده: امروزه عیب‎یابی سازه‎ها به منظور جلوگیری از خرابی سازه‎ها یکی از فعال‎ترین زمینه‎های تحقیقاتی است که توجه محققان زیادی را به خود جلب کرده است. به طور کلی به مسئله عیب‎یابی می‎توان به صورت حل دستگاه معادلات غیرخطی نگاه کرد. جهت به دستآوردن پارامترهای خرابی، دستگاه معادلات غیرخطی وابسته پس از خطی‎سازی حل می‎شود. پاسخ های شتاب سازه به وسیله شتاب سنج ها ثبت می شوند که برای عیب یابی تحت بار دینامیکی تعبییه می شوند. در این تحقیق به مقایسه سه روش از روش های بروزرسانی که مبتنی بر آنالیز حساسیت می باشند پرداخته می گردد. ایده کلی روش های بروزرسانی بر این اساس استوار است که تغییر در مشخصات فیزیکی سازه موجب تغییر در پاسخ های آنها می گردد. در سال های اخیر بروزرسانی مدل اجزاء محدود بر اساس حساسیت جهت تشخیص خرابی به طور موفقیت آمیزی عمل کرده است. با استفاده از این روش خصوصیات فیزیکی مدل بروز می شوند. در واقع طی فرایندی معکوس می توان با استفاده از پاسخ ها به جزئیات تغییرات فیزیکی مدل که به عنوان خرابی شناخته می شود پی برد. با توجه به غیر خطی بودن خرابی حل دستگاه معادلات به طور مستقیم محدود و گاهی غیر ممکن است. امروزه بیشتر تحقیقات بر اساس مینیمم سازی اختلاف پاسخ سازه خراب واقعی و خراب فرضی که از بروزرسانی پارامتر های فیزیکی مدل در هر مرحله از تکرار به دست می آید، می باشند. در روش های مبتنی بر آنالیز حساسیت با به کار گیری الگوریتم های مختلف طی فرایندی تکراری تابع هدف ارائه شده که بر اساس اختلاف پاسخ یا پاسخ های مورد نظر سازه خراب واقعی و خراب فرضی می باشد را کمینه می کند. روش های حل دستگاه به ترتیب تجزیه qr (مبتنی بر الگوریتم گرام اشمیت)، روش انتخاب زیر مجموعه پیشرو و روش دریافت فشرده نام دارند. در تحقیق حاضرکه خرپاهای تا پنجاه وپنج عضو در نظر گرفته شده، سعی بر این است که کدام روش مسائل عیب یابی را به صورت دقیق تر حل می کند. در سازه های کم عضو با تعداد عیوب کم روش تجزیه qr دارای دقت بیشتری در تشخیص محل و مقدار خرابی می باشد ودر عیب های زیادتر روش qr در تشخیص محل عیب بعضی اعضای آسیب دیده بر خلاف روش انتخاب زیر مجموعه پیشرو ضعیفتر عمل کرده هر چند روش انتخاب پیشرو دارای خطاهایی در تشخیص محل عیب می باشد. ضمن این که روش دریافت فشرده در تشخیص محل و مقدار آسیب رضایت بخش نبوده و دارای خطا هی بسیاری می باشد. برای مطالعه موردی سه خرپای بیست وپنج عضوی، سی ویک عضوی و خرپای پنجاه وپنج عضوی در نظر گرفته شده است. ‎ کلمات کلیدی: چکیده: امروزه عیب‎یابی سازه‎ها به منظور جلوگیری از خرابی سازه‎ها یکی از فعال‎ترین زمینه‎های تحقیقاتی است که توجه محققان زیادی را به خود جلب کرده است. به طور کلی به مسئله عیب‎یابی می‎توان به صورت حل دستگاه معادلات غیرخطی نگاه کرد. جهت به دستآوردن پارامترهای خرابی، دستگاه معادلات غیرخطی وابسته پس از خطی‎سازی حل می‎شود. پاسخ های شتاب سازه به وسیله شتاب سنج ها ثبت می شوند که برای عیب یابی تحت بار دینامیکی تعبییه می شوند. در این تحقیق به مقایسه سه روش از روش های بروزرسانی که مبتنی بر آنالیز حساسیت می باشند پرداخته می گردد. ایده کلی روش های بروزرسانی بر این اساس استوار است که تغییر در مشخصات فیزیکی سازه موجب تغییر در پاسخ های آنها می گردد. در سال های اخیر بروزرسانی مدل اجزاء محدود بر اساس حساسیت جهت تشخیص خرابی به طور موفقیت آمیزی عمل کرده است. با استفاده از این روش خصوصیات فیزیکی مدل بروز می شوند. در واقع طی فرایندی معکوس می توان با استفاده از پاسخ ها به جزئیات تغییرات فیزیکی مدل که به عنوان خرابی شناخته می شود پی برد. با توجه به غیر خطی بودن خرابی حل دستگاه معادلات به طور مستقیم محدود و گاهی غیر ممکن است. امروزه بیشتر تحقیقات بر اساس مینیمم سازی اختلاف پاسخ سازه خراب واقعی و خراب فرضی که از بروزرسانی پارامتر های فیزیکی مدل در هر مرحله از تکرار به دست می آید، می باشند. در روش های مبتنی بر آنالیز حساسیت با به کار گیری الگوریتم های مختلف طی فرایندی تکراری تابع هدف ارائه شده که بر اساس اختلاف پاسخ یا پاسخ های مورد نظر سازه خراب واقعی و خراب فرضی می باشد را کمینه می کند. روش های حل دستگاه به ترتیب تجزیه qr (مبتنی بر الگوریتم گرام اشمیت)، روش انتخاب زیر مجموعه پیشرو و روش دریافت فشرده نام دارند. در تحقیق حاضرکه خرپاهای تا پنجاه وپنج عضو در نظر گرفته شده، سعی بر این است که کدام روش مسائل عیب یابی را به صورت دقیق تر حل می کند. در سازه های کم عضو با تعداد عیوب کم روش تجزیه qr دارای دقت بیشتری در تشخیص محل و مقدار خرابی می باشد ودر عیب های زیادتر روش qr در تشخیص محل عیب بعضی اعضای آسیب دیده بر خلاف روش انتخاب زیر مجموعه پیشرو ضعیفتر عمل کرده هر چند روش انتخاب پیشرو دارای خطاهایی در تشخیص محل عیب می باشد. ضمن این که روش دریافت فشرده در تشخیص محل و مقدار آسیب رضایت بخش نبوده و دارای خطا هی بسیاری می باشد. برای مطالعه موردی سه خرپای بیست وپنج عضوی، سی ویک عضوی و خرپای پنجاه وپنج عضوی در نظر گرفته شده است. ‎ کلمات کلیدی: عیب‎یابی سازه‎ها، آنالیز حساسیت، بروز رسانی مدل، مسئله کمترین مربعات.

روش تنش مجاز (asd) طراحی فولاد به عنوان یک روش سنتی طراحی سازه ها بشمار می رود. روش دیگر، روش ضریب بار و مقاومت (lrfd) است. روش lrfd یک روش منطقی است که با توجه به اهمیت سازه قابلیت اعتماد آن را کاهش یا افزایش می دهد. به منظور مقایسه دو روش، چهار گنبد دو لایه فضاکار به روش asdو lrfdدر نسبت های مختلفی از بار زنده به مرده و بار باد به مرده طراحی، سپس این گنبدها به روش اجتماع ذرات بهینه می شوند. هدف از این مطالعه یافتن نسبتی از بار زنده به مرده است که وزن سازه در هر دو روش asd و lrfd یکسان شود. فرآیند بهینه ‎سازی سازه ‎ها شامل دو بخش عمده محاسباتی می‎باشد: بخش جستجوی فضای طراحی و بخش تحلیل سازه. عمده‎ ترین قسمت بهینه‎ سازی مربوط به بخش تحلیل سازه است .در حوزه جستجو از الگوریتم جامعه پرندگان pso استفاده شده است و جهت تحلیل سازه از نرم افزار تحلیلگر opensees بهره گرفته ایم.

بهینه سازی سازه ها یعنی طراحی آن ها به طوری که تمام ضوابط طراحی رعایت گردد و همچنین وزن و یا هزینه اجرایی حداقل را داشته باشد. در این راستا از سه الگوریتم اجتماع ذرات، الگوریتم وراثتی و الگوریتم گروه احتمال به عنوان الگوریتم های بهینه ساز جهت بهینه سازی سازه های خرپایی استفاده شده است و با توجه به اینکه تفاوت اساسی الگوریتم های فرا ابتکاری در نحوه جستجوی فضا است و الگوریتم ها وابسته به نوع جستجوی فضا، کارایی متفاوتی از خود نشان می دهند، جهت نیل به نتایج مطلوب به بهبود فضای جستجوی الگوریتم های وراثتی و اجتماع ذرات پرداخته شده است و همچنین از سیستم استنتاج فازی جهت تنظیم پارامترهای الگوریتم وراثتی استفاده گردیده است. بررسی نتایج به دست آمده کارایی مناسب الگوریتم های اجتماع ذرات و وراثتی را نسبت به الگوریتم گروه احتمال نشان می دهد. شبکه های دولایه فضاکار که جزء سازه های خرپایی محسوب می شوند به دلیل توانایی پوشش سطوح بزرگ، کاربرد های فراوانی دارند، این نوع سازه ها از جمله سازه های پر عضو می باشند که با توجه به هزینه مصالح، طرح بهینه آن ها بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق به بهینه سازی همزمان سایز، شکل و توپولوژی این نوع سازه ها پرداخته شده است. سطح مقطع اعضاء به عنوان متغیر بهینه سازی سایز، ضخامت دولایه و تعداد شبکه بندی سازه در دو جهت به عنوان متغیر بهینه سازی شکل و وجود و عدم وجود گره های شبکه به عنوان متغیرهای بهینه سازی توپولوژی در نظر گرفته شده است و همچنین در مرحله پایانی الگوریتم عضوهای صفر نیرویی به شرط ارضاء قیود طراحی، از سازه حذف می گردند. قیود در نظر گرفته برای بهینه سازی شبکه های دولایه، تنش و لاغری اعضاء و جابجایی گره ها در نظر گرفته شده است. در این راستا از دو الگوریتم اجتماع ذرات، وراثتی به علت نتایج مناسب نسبت به گروه احتمال به عنوان الگوریتم های بهینه ساز جهت بهینه سازی شبکه های دولایه استفاده شده است.

در سال های اخیر، پیچیدگی روزافزون مسائل بهینه سازی، لزوم استفاده از الگوریتم های فراکاوشی را محسوس تر می نماید. دراغلب موارد، با مسائل بهینه سازی غیرخطی با توابع هدف و قیدهای پیچیده مواجه هستیم. یکی از روش های حل، استفاده از الگوریتم های جستجوی مستقیم می باشد. این روش ها، زمانی که اطلاعات گرادیان تابع هدف در دسترس نباشد و یا محاسبه ی گرادیان تابع هدف و قیدهای مسئله پیچیده باشد، به کار گرفته می شوند. این الگوریتم ها، از جستجوی خطی بهره می برند که جستجویی هوشمندانه برای یافتن نقطه ی مینیمم است. در این مطالعه، الگوریتم های ژنتیک، جامعه پرندگان (pso) و مورچگان (ant) ، هرکدام در ترکیب با دو تکنیک جستجوی مستقیم، به منظور بهبود همگرایی و نسبت دقت مسائل بهینه سازی، مورد مطالعه قرار می گیرد. اولین تکنیک جستجوی مستقیم، روش تکامل تفاضلی است. استفاده از اطلاعات اندازه گام و جهت از جمعیت فعلی برای پیش بردن عملیات جست و جو، آن را از سایر الگوریتم های تکاملی متمایز کرده است. عملگرهای پیوند و جهش در الگوریتم ژنتیک با عملگرهای جهش و تولید مثل در این روش جایگزین می شوند. تکنیک دیگر، روش box است که برای حل مسائل با توابع هدف غیرخطی و قیدهای نامساوی به کار گرفته می شود. فرضیه ی اصلی این روش این است که قیدهای نامساوی، یک منطقه ی محدب را تعریف کنند. در مطالعه ی اخیرالگوریتم های فراکاوشی ترکیب یافته برای مسائل بهینه سازی سازه های خرپایی تحت قیود تنش و تغییرمکان، به کارگرفته می شوند و دقت مسائل در محیط های پیوسته وگسسته، با الگوریتم های معمولی بررسی می گردد.

در این پژوهش تاریخچه ی زمانی انرژی زمین لرزه و اثرات اندرکنش خاک و پی بر آن مورد بحث قرار می گیرد. بدین منظور تعدادی قاب خمشی فولادی طبق آیین نامه ی طرح ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 2800) تحلیل استاتیکی معادل شده و طراحی می شود. سپس در دو حالت: 1- بدون در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و پی (پایه صلب) 2- با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و پی، در نرم افزار perform مدل شده ودر معرض تعدادی شتاب نگاشت قرار می گیرد. سپس نتایج در این دو حالت با هم مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد که تاریخچه ی زمانی انرژی هیسترتیک و انرژی میرایی در ثانیه های پایانی تحریک در حضور اندرکنش بزرگتر از حالت پایه ی صلب است و تاثیر اندرکنش بر طیف انرژی الاستیک و جنبشی در طول مدت زمان تحریک نمی تواند پیش بینی شود.

در این پایان نامه، سعی شده است بهینه سازی لرزه ای سازه های سه بعدی بتن آرمه نامنظم در پلان، به کمک الگوریتم های جستجوی تصادفی انجام شود. برای این منظور از الگوریتم جامعه ی پرندگان جهت انجام فرآیند بهینه سازی استفاده شده است. ابتدا به صورت یک فرآیند تصادفی از بانک مقاطع تعدادی مقطع به چند سازه به تعداد پرندگان در نظر گرفته شده بر اساس تیپ بندی اختصاص داده می شود. سپس همه پرندگان که در واقع هر کدام یک سازه با مشخصات مختلف هستند مورد تحلیل قرار می گیرند. پس از انجام تحلیل، قیود بهینه سازی با استفاده از نتایج و پاسخ سازه کنترل می شوند و بهترین سازه (پرنده) به عنوان بهترین طرح در تکرار اول انتخاب می شود. با توجه به فرمول بندی الگوریتم pso، مشخصات سازه ای (مقاطع استفاده شده) سازه های دیگر بر اساس بهترین طرح به طور هوشمند اصلاح می شوند. این فرآیند تا زمان بدست آمدن طرح بهینه ادامه پیدا می کند. تابع هدف در این تحقیق، هزینه ساختمان است. قیود مسأله بهینه سازی، قیود موجود در آیین نامه های طراحی است. آیین نامه های مورد استفاده در این تحقیق شامل آیین نامه ی aci318-08 و آیین نامه ی 2800 ایران می باشد. جهت انجام آنالیز دینامیکی از روش تحلیل استاتیکی معادل و روش دینامیکی طیفی استفاده شده است. جهت مدل سازی و کد نویسی از نرم افزارهای opensees و matlab استفاده شده است.در این پایان نامه، جهت تحلیل اندرکنش نیروی محوری و لنگرهای خمشی دو محوره در ستونهای بتن آرمه سطوح اندرکنش نیروی محوری و لنگر خمشی برای مقطع ستون بتنی و آرماتور طولی تعریف شده تهیه شده و سپس با مقایسه کردن نقطه بار و سطح اندرکنش، مقطع ستون برای بار های وارده ارزیابی می شود.

روش های تعیین آسیب مبتنی بر پاسخ های مودال، میزان کاهش سختی المان های سازه را با روندی معکوس به دست می آورند. استفاده از تعداد مودهای کمتر در روند عیب یابی، جنبه کاربردی بودن روش را افزایش می دهد. در روش دو مرحله ای پیشنهادی برای عیب یابی سازه ها، محل و شدت آسیب ها با استفاده از تغییرات پاسخ های مودال و تخمین ماتریس نرمی تعیین می گردند. رابطه معکوس توان دوم فرکانس ارتعاشی با ماتریس نرمی سازه، ویژگی منحصر بفرد ماتریس نرمی است که این ویژگی امکان استفاده از تعداد محدودی از تغییر شکل های ارتعاشی سازه را در تخمین ماتریس نرمی فراهم می سازد. در مرحله اول عیب یابی، المان های مشکوک به آسیب تعیین گردیده و در مرحله دوم، شدت آسیب در آنها مشخص می شود. تاثیر مرحله اول در نتایج نهایی عیب یابی بسیار زیاد بوده و هر چه بتوان تعداد بیشتری از المان های سالم را در این مرحله، شناسایی و از روند عیب یابی حذف کرد، دقت و کارایی روش بطور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد که بدین منظور شاخص های جدیدی تعریف و به کار گرفته شده اند. مشخص کردن المان های سالم و تعیین شدت آسیب المان های ورودی به مرحله دوم، از ویژگی های این مرحله در عیب یابی سازه ها می باشد. بکارگیری الگوریتم وراثتی همراه با تابع هدف پیشنهادی در مرحله دوم، باعث مشخص شدن المان های سالم و تعیین دقیق شدت آسیب می شود. کارایی روش پیشنهادی در تعیین محل و شدت آسیب ها و همچنین اثر تعداد المان های سازه، شدت های مختلف آسیب و وجود نویز در پاسخ های مودال با حل مثال های عددی بررسی شده است. نتایج عددی نشان می دهند که دقت و کارایی این روش برای عیب یابی سازه ها اعم از سازه های بزرگ مقیاس با تعداد و شدت های مختلف خرابی، حتی با وجود نویز در پاسخ های سازه ای بسیار مناسب می باشد.

در بین روش¬های مختلف برای تشخیص خرابی در سازه¬ها، به خصوص سازه های پیوسته، می¬توان به کاراترین و جدیدترین آنها به نام x-letها اشاره کرد. x-letها با پردازش روی داده¬های ناشی از تحلیل و ایجاد ارتباط بین این داده¬ها در سازه سالم و سازه خراب محل خرابی را تشخیص می¬دهند. از مهمترین x-letها می¬توان به تبدیل wevelet اشاره نمود. بدلیل ضعف این تبدیل در شناسایی ترک¬های غیر مستقیم و همچنین نزدیک تکیه¬گاه، ارجح است از تبدیل قوی¬تری به نام تبدیل curvelet استفاده کرد. این تبدیل بدلیل ماهیت و ویژگی¬های بارز خود در محیط¬های دو بعدی پیوسته مثل صفحات، کارایی و دقت آن از جهات مختلف مثل تشخیص ترک¬های غیر مستقیم و همچنین قدرت پردازش آن در نواحی نزدیک تکیه¬گاه¬ها بسیار خوب بوده و روش مناسبی برای عیب¬یابی می¬باشد. اما این تبدیل با یک مشکل عمده روبرو است و آن، مقیاس¬های (سطوح تجزیه ) این تبدیل می¬باشد. سطح تجزیه اول، تصویر و موقعیت و مشخصات کلی از خرابی و ترک را نشان می¬دهد ولی از نشان دادن جهت و عرض وحتی شکل دقیق آن عاجز است ولی به عنوان مقیاس بارز این تبدیل می¬باشد. این در حالیست که سایر سطوح با اینکه دقیق¬تر و دارای اطلاعات بسیار زیادتر نسبت به مقیاس اول هستند، بدلیل وجود خطا و نویز در داده¬های حاصل از تحلیل سازه، بعضا قادر به نمایاندن توانایی کامل خود در پردازش تصویر، موقعیت و مشخصات ترک به درستی نمی¬باشند. در این تحقیق، محل ترک¬ها در صفحات خمشی با استفاده از پاسخ¬های تحلیل مودال وتحلیل تنش استاتیکی فون میسز تشخیص داده می¬شود. علاوه بر آن، برای حذف نویز و خطا از پاسخ¬های تحلیل سازه، از الگوریتم-های هوش مصنوعی استفاده می¬شود. الگوریتم مورد استفاده، شبکه عصبی تابع بنیادی شعاعی بوده که با آموزش صحیح آن، نویزها و خطاها تا حد زیادی از داده¬ها حذف شده¬اند. بطوری که بعد از استفاده از این داده¬ها در تبدیل curvelet، امکان استفاده از سطوح تجزیه بالاتر فراهم گشته و منجر به قابلیت بالا برای تشخیص دقیق¬تر جهت، شکل و عرض ترک در حالت¬های مختلف و شدت¬های مختلف خرابی در نواحی نزدیک و دور تکیه¬گاه شده است.

گنبدهای فضاکار دولایه بخاطر وزن سبکشان ، قابلیت پوشش دهانه¬های بزرگ و همچنین رفتار مناسب و صلبیت بالا در برابر بارهای جانبی و قائم همچون زلزله همیشه گزینه ای مناسب برای طراحی گنبدها می باشند. درک دقیق از رفتار لرزه ای انواع این سازه ها برای طراحی مناسب و بهینه آن ها از اهمیت زیادی برخوردار است. از این رو در تحقیق حاضر به بررسی رفتار غیر خطی نوع خاصی از گنبد ها یعنی گنبد اسکالپ دولایه(گنبد قاچی) پرداخته و سپس منحنی ظرفیت (منحنی پوش آور) این گنبدها را رسم کرده و پارامترهای لرزه ای چون ضریب رفتار در راستای افقی و قائم، ضریب شکل پذیری افقی و قائم، ضریب اضافه مقاومت افقی و قائم آن ها را برای مقادیر مختلف ارتفاع به طول گنبد(h/l)، طول گنبد، ضخامت بین دولایه گنبد تعیین کرده و به مقایسه ی آن ها پرداخته می شود. جهت انجام تحلیل غیرخطی روی مدل ها از نرم افزار opensees استفاده شده است. در تمامی تحلیل ها اثر غیرخطی مصالح و هندسه در نظر گرفته شده است. پس از تعیین پارامترهای لرزه ای ذکر شده در فوق، پیشنهادهایی برای بهبود عملکرد این نوع گنبد و در نظر گرفتن ضریب رفتاری برای استفاده در تحلیل ها ارائه می گردد. همچنین برای مقایسه ی گنبد اسکالپ دولایه با گنبد دولایه معمولی، تحلیل غیرخطی برای تعیین پارامترهای ذکرشده برای مقادیر مختلف ارتفاع به طول گنبد برروی گنبد دولایه معمولی نیز صورت گرفت که در نهایت به بررسی و مقایسه ی این دو نوع گنبد نیز می پردازیم.

گنبدهای فضاکار به دلیل توانایی پوشش مساحت¬ها با دهانه¬های بزرگ و زیبایی معماری که دارند، کاربرد زیادی دارند. در طراحی سازه¬ها علاوه بر ضوابط طراحی، مسائل اقتصادی نیز از اهمیت ویژه¬ای برخوردار می¬باشد. محاسبه طرحی بهینه توسط الگوریتم¬هایی انجام می¬پذیرد که تابعی از پارامترهای اقتصادی رابه عنوان تابع هدف انتخاب کرده و همگام با ارضا شرایط طراحی، آن را حداقل یا حداکثر می¬نماید.در این تحقیق از الگوریتم اجتماع مورچگان برای بهینه¬سازی وزن استفاده شده و سعی شده است مقایسه¬ای بین طرح بهینه گنبدهای دولایه فضاکار، دیامتیک و اسکالپ، با نسبت¬های مختلف ارتفاع به دهانه و سه دهانه 20 ،40 ،60 متر، با استفاده از روش aco ومقایسه نمودار پوش¬آور دو گنبد با تحلیل بار افزون بوسیله نرم¬افزار تحلیل¬گر opensees انجام گیرد، و در نهایت نسبت بهینه ارتفاع به دهانه در دو گنبد بدست آید.

ترک یا آسیب محلی در سازه،سختی سازه را کاهش می دهد، و منجر به تغییر ویِژگی های دینامیکی می شود.عیب یابی با استفاده از مقایسه ی اطلاعات مودال سازه سالم با حالت آسیب دیده آن سازه به صورت گسترده ای مورد بررسی قرار گرفته است.برای سازه های با تعداد عضو زیاد، آسیب محلی تغییر اندکی در اطلاعات مودال کلی ایجاد می کند، که تشخیص آسیب محلی را دشوار می سازد. با توجه به افزایش داده های ورودی الگوریتم جستجوی هارمونی در عیب یابی سازه، دقت نتایج کاهش یافته و با جمع این دو عامل، مشکل دو چندان می گردد. برای رفع این نقیصه در این پایان نامه از روش زیرسازه جهت تفکیک سازه اصلی به زیرسازه های مستقل به منظور کاهش فضا و افزایش حساسیت نسبت به آسیب استفاده شده است. به دلیل دقت بیشتر ماتریس نرمی حاصل از اطلاعات مودال نسبت به ماتریس سختی، این ماتریس برای عیب یابی در نظر گرفته شده است . در نهایت ماتریس نرمی محاسبه شده در سازه کلی برای به دست آوردن ماتریس نرمی زیرسازه تجزیه می گردد، که این کار منجر به افزایش حساسیت نسبت به آسیب محلی می شود. در انتها با ارائه مثال هایی عملکرد این روش گزارش گردیده است.

در چند سال اخیر رشد سریعی در گرایش به اطلاعات مکانی داوطلبانه(vgi*) در سیستم های مردم گستر بوجود آمده است. این اطلاعات توسط مردم تهیه و در وب گاه ها به اشتراک گذاشته می شود. انتشار این اطلاعات به کمک ابزارهای تهیه شده توسط web2.0 انجام می شود. اطلاعات جامعه محور بخش های گسترده و متنوعی را در بر می گیرد و می تواند در مقیاس های مختلف استفاده شود. از سوی دیگر با توجه به اینکه اطلاعات رسمی مربوط به املاک در اختیار سازمان ها و ادارات مختلف است، برای دسترسی جامع به کلیه اطلاعات مربوط به املاک احتیاج به پیاده سازی یک زیرساخت sdi* است که این اطلاعات را بصورت یکپارچه و یکجا در اختیار کاربر قرار دهد. این هدف نیز با پیاده سازی یک واسط web2.0 که در آن ارتباط بین سرویس های مختلف و کاربر از طریق این واسط و روش زنجیره سرویس ها(service chaning) یا ترکیب سرویس ها انجام می شود قابل دستیابی است. یکپارچه سازی و تلفیق vgi و sdi می تواند محدوده های گسترده و قابل اعتماد از اطلاعات را تهیه و در اختیار کاربران مختلف قرار دهد. استفاده از روش های داده کاوی مکانی یا درون یابی مکانی می تواند نقش تعیین کننده و موثری در تعیین و تخمین میزان مطلوبیت های محلی شاخص های مختلف موثر در قیمت گذاری املاک داشته باشد. در این تحقیق عوامل موثر در قیمت املاک به چهار دسته کلی عوامل اقتصادی و بازاری، عوامل فیزیکی و رفاهی، ویژگی های همسایگی و دسترسی و ویژگی های سازمانی تقسیم می شود. عوامل یا ویژگی های سازمانی بعنوان یک گروه موثر از شاخص ها در تعیین قیمت املاک به حساب می آید که اطلاعات آن از ادارات و سازمان های مربوطه جمع آوری می شود و می تواند کمک قابل توجهی به کاربران مختلف درگیر در بخش املاک شامل خریداران، فروشندگان، بنگاه های معاملات املاک و دولت در قیمت گذاری، بازاریابی و مدیریت املاک به حساب آید.

روسازی بتن غلتکی یکی ازاقتصادی ترین و بادوام ترین نوع روسازی است که درسطح گسترده ای درروسازی های مورداستفاده قرارمی گیرد. با افزایش بهای قیر و هزینه های اختلاط حرارتی آسفالت گرم ،رویکرد به سمت این نوع روسازی خواهد بود.پیش بینی ومدل سازی طرح اختلاط این بتن براساس پارامترهای ورودی به مانندانواع دیگربتن ، ازپیچیدگی خاصی برخورداراست.رفتارمقاومتی این بتن تحت تاثیرشرایط اجزا آن است وازکوچکترین جزئیات اجزای موجود درمخلوط وتعامل بین اجزامتاثرمی باشد.درمقایسه باشیوه های یافتن مقادیربهینه اجزابا استفاده ازروش های تراکم خاک یاروش مبتنی برقوام بتن، فرآیندبهینه سازی بسیارمنظم تراست و از اطلاعات موجود برای اصلاح طرح استفاده میکند.هدف ازبهینه سازی یافتن مقادیربهینه پارامترهای مهم طراحی برای حداقل یاحداکثرکردن یک کمیت میباشد.الگوریتم های عمومی زیادی درچنددهه اخیر درمسائل بهینه سازی مختلف به خصوص درمسائل گسسته وترکیبی مطرح شده است. الگوریتم های الهام گرفته ازطبیعت مانندالگوریتم ژنتیک، الگوریتم جامعه پرندگان، الگوریتم کلونی مورچه و...را می توان نام برد.لذاهدف این مطالعه آزمایشگاهی ارائه یک روش رسیدن به طرح اختلاط بهینه که مهمترین و اساسی ترین موضوع دررابطه با این بتن است ، برپایه الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ژنتیک موسوم به رتبه بندی نامغلوب است.دراین راستا برای تعیین توابع هدف مقاومت فشاری وجرم حجمی خشک بتن برحسب فاکتورهای سیمان ونسبت آب به سیمان ازروش آماری سطح پاسخ استفاده شده است.تعداد 9 طرح اختلاط ویژه طراحی شده با این روش ساخته شد و پس از تعیین ضوابط توابع هدف این دو تابع توسط الگوریتم ژنتیک چندهدفه بارتبه بندی نامغلوب بصورت هم زمان برحسب پارامترهای سیمان وآب به سیمان بهینه شدند.مجموعه جواب پایانی الگوریتم طرح اختلاط هایی برحسب عیارسیمان ونسبت آب به سیمان با مقاومت های فشاری مختلف ، دارای حداکثرجرم حجمی خشکی که میتوان به آن دست یافت ، است.

دیوار برشی فولادی یکی از سیستم های پیشنهادی مقاوم در برابر بارهای جانبی می باشد که استفاده از آن به دلیل مزیت هایی نظیر سختی اولیه بالا، شکل پذیری زیاد و به تبع آن قابلیت جذب انرژی بالا در سال های اخیر مورد توجه پژوهشگران و طراحان قرار گرفته است. سیستم دیوارهای برشی فولادی همانند قاب های ساده و خمشی متداول در ساختمان ها، از مجموعه تیر و ستون به عنوان اعضای مرزی افقی و عمودی تشکیل شده اند که ورق فولادی را در داخل خود محاط کرده و بصورت یک سیستم دوگانه مقاوم در برابر بارهای جانبی عمل می کنند. اساس طراحی دیوارهای برشی فولادی بر پایه بهره گیری از میدان کششی قطری می باشد که به سبب رفتار پس کمانشی ورق فولادی در آن ایجاد می شود. در مواردی به سبب برخی ملاحظات معماری و غیر سازه ای نظیر عبور سیستم های تاسیساتی نیاز به ایجاد بازشو در این سیستم می باشد و با توجه به این که رفتار پس کمانشی این سیستم به سبب ایجاد میدان کششی است، وجود بازشو باعث گسیختگی در پانل فولادی و ضعف در رفتار سیستم می گردد. در این پژوهش به منظور بهبود رفتار دیوارهای برشی فولادی دارای بازشو، پس از مدل سازی دیوار برشی فولادی توسط نرم افزار abaqus و با در نظر گرفتن خرابی شکل پذیر در نمونه ها، گسیختگی ناشی از ایجاد بازشو با استفاده از ورق تقویت کنترل شده، و رفتار سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از تحلیل نشان داد که تقویت مناسب دیوار برشی فولادی می تواند باعث کنترل گسیختگی و افزایش مقاومت و شکل پذیری سیستم گردد.

بهینه سازی شکل سازه در کنار بهینه سازی اندازه آن تاثیر بسزایی در کاهش وزن سازه دارد. در این تحقیق الگوریتم بهینه سازی اجتماع مورچه ها (aco) برای بهینه کردن وزن سازه فضاکار تخت سه لایه تحت بار ثقلی به کار گرفته شده است.الگوریتم aco از رفتار مورچه ها حین جستجو برای منبع غذا الهام می گیرد. مقایسه وزن نهایی سازه در دو حالت بهینه سازی اندازه و بهینه سازی شکل و اندازه، ضرورت بهینه کردن شکل سازه ها را به اثبات می رساند.

در این پایان نامه اثر پاسخ های مختلف در روش های عیب یابی مبتنی بر شبکه عصبی بررسی شده است. همچنین یک روش جدید برای عیب یابی سازه ها ارائه می شود. روش پیشنهادی دارای دو مرحله می باشد. در مرحله اول توسط شبکه عصبی تابع بنیادی شعاعی به خاطر سرعت یادگیری بالا، مکان های آسیب دیده شناسایی می شود. در مرحله دوم عیب یابی، محل دقیق و شدت آسیب اعضای سازه با بکارگیری شبکه عصبی انتشار برگشتی بخاطر قدرت یادگیری بالا بدست می آید.

در این تحقیق به بررسی رفتار شمع ها در دو حالت تکی و گروهی تحت بارهای قائم می پردازیم، خاک مورد استفاده در این تحقیق یک خاک ماسه رس دار می باشد که جهت مدل سازی مدل از نرم افزار سه بعدی اجزاء محدود پلکسیس سه بعدی استفاده می شود. پس از صحت سنجی مدل به بررسی تاثیر پارامترهای طول، قطر، تعداد شمع، فاصله شمع ها، جنس خاک، سطح آب زیرزمینی پرداخته می شود. هدف اصلی بررسی میزان تاثیر این پارامترها بر روی رفتار شمع ها می باشد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که افزایش طول و قطر تا یک اندازه باعث کاهش نشت و افزایش سختی شمع می شود و از یک طول و قطر به بعد افزایش طول و قطر تاثیر چندانی بر روی رفتار شمع ندارد همچنین با افزایش فاصله بین شمع ها اندرکنش شمع ها بر روی یکدیگر کم می شود به طوری که از فاصلههفت برابر قطر شمع به بعد می توان از اثر این اندرکنش بر روی شمع ها صرف نظر کرد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

بیشتر روش های سنتی بهینه سازی مبتنی بر محاسبه مشتقات تابع هدف هستند که این مساله موجب افزایش حجم محاسبات ریاضی می شود. در این مطالعه به منظور بهینه سازی سازه ها از الگوریتم تقریب سازی تصادفی مبتنی بر آشفته سازی همزمان (spsa) استفاده شده است. این روش به منظور تقریب سازی تصادفی گرادیان هر تابع، مستقل از تعداد متغیرهای طراحی، تنها به دو بار ارزیابی آن تابع نیازمند است. به منظور بررسی کارآیی این روش تعدادی سازه خرپایی و سازه فضاکار بهینه سازی می شوند که نتایج عددی نشان دهنده کارآیی بسیار بالای این الگوریتم در مقایسه با کارهای مشابه سایر مراجع می باشد. در ادامه برای بهبود عملکرد این الگوریتم از الگوریتم حرکت پرندگان (pso) استفاده می کنیم که از حرکت غریزی پرندگان به سمت غذا الهام گرفته شده است. پس از اطمینان از کارآیی الگوریتم pso با الگوریتم spsa ترکیب گردید تا به بهبود نتایج و کاهش تعداد تحلیل های سازه دست یابد. به منظور بررسی کارایی الگوریتم حاصل از این ترکیب که spsa-pso نامیده شده است تعدادی سازه مرجع با استفاده از این روش بهینه سازی می شوند. نتایج بدست آمده نشان دادند که روش spsa-psoدر بسیاری از موارد بهتر از spsa ، pso و همچنین روشهای ذکر شده در سایر مراجع عمل کرده و به جواب های بهتر با تعداد تحلیل کمتر همگرا شده است.

هدف اصلی از این مطالعه طراحی شکل بهینه سدهای دو قوسی بتنی با در نظر گرفتن اندرکنش سد-آب-پی در برابر زلزله می باشد. حالتهای بارگذاری درنظرگرفته شده شامل بارهای ثقلی، فشارهیدرواستاتیک، فشار هیدروداینامیک و نیروی زلزله می باشند. حجم بتن ریزی سد به عنوان تابع هدف مساله بهینه سازی در نظر گرفته شده و متغیرهای طراحی پارامترهای هندسی سد می باشند. محدودیت های طراحی رفتاری طوری تعریف شده اند که وضعیت تنشهای اصلی بدنه سد در محدوده یک سطح گسیختگی قرار گیرند. همچنین تعدادی قیود هندسی و پایداری نیز در طراحی سد لحاظ شده اند. بدین منظور ابتدا سیستم سد-آب-پی توسط روش اجزاء محدود شبیه سازی شده است. به منظور بررسی صحت و کارایی مدل اجزا محدود ارائه شده، نتایج مدل مذکور با نتایج مدلهای موجود در تعدادی مراجع معتبر مقایسه و صحت آن تایید شد. بهینه سازی بوسیله الگوریتم تقریب سازی تصادفی مبتنی بر آشفته سازی همزمان، بهینه سازی جامعه پرندگان و ترکیب دو روش مذکور انجام شده است. از آنجا که تحلیل دینامیکی مجموعه سد-آب-پی بوسیله یک تحلیل اجزاء محدود بسیار زمان بر می باشد، کل فرایند بهینه سازی سدهای قوسی یک پروسه بسیار وقتگیر خواهد بود. به منظور کاهش هزینه های محاسباتی و کاهش زمان کل بهینه سازی سدهای قوسی از ابزارهای مفید و قدرتمندی مانند سیستمهای استنتاج فازی مبتنی بر شبکه تطبیفی و شبکه های عصبی برای تقریب سازی تحلیل دینامیکی سد استفاده شده است. همچنین برای بهبود دقت پیشگویی پاسخ موثر یک سد قوسی، روش رتبه بندی سدهای قوسی نیز ارائه شده است. به منظور بررسی کارایی متدولوژی ارائه شده برای بهینه سازی سدهای قوسی، سدموروپوینت به عنوان یک سازه واقعی انتخاب و تحت شرائط مختلف در برابر زلزله السنترو بهینه سازی شده است. نتایج بهینه سازی بیانگر کارایی بالای الگوریتم بهینه سازی ترکیبی، نقش اساسی اندرکنش سازه و سیال در طراحی بهینه سدهای قوسی هستند. همچنین استفاده از روشهای تقریب سازی به شدت موجب کاهش زمان کل بهینه سازی سد شده اند در حالیکه از دقت بسیار بالایی برخوردارند.

مکانیابی دیوارهای برشی در ساختمان های بتنی با سیستم دوگانه از مهمترین و مشکلترین تصمیم های یک مهندس سازه است. زیرا طراح سازه برای مکان یابی صحیح باید علاوه بر در نظر گرفتن تاثیر دیوار برشی بر رفتار کلی و بقیه سازه، به قیود معماری هم توجه داشته باشد. در دفاتر طراحی این تصمیمات معمولا بر اساس تجربه طراح گرفته میشود. در تحقیق انجام شده، بر اساس الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچگان، روشی توسعه داده شده است که به کمک آن میتوان به صورت خودکار و بهینه در زمان قابل قبول به طرح مقدماتی مطلوب برای این دسته ساختمان ها، شامل ابعاد تیرها و ستونها و مکان دیوارهای برشی و همچنین فولاد مورد نیاز برای هر المان دست یافت. برای بهبود سرعت بهینه سازی، از برنامه نویسی چند ریسمانی کمک گرفته شده و مقادیر فولاد های درون المان ها به صورت تعیینی مشخص می شوند. عملکرد چهارچوب ارائه شده با چندین مثال نشان داده شده است. برای پیاده سازی روش ارئه شده، زبان برنامه نویسی c# و برای حل مدل اجزای محدود از برنامه sap90 استفاده شده است.

هدف از طراحی بهینه سازه ها تعیین وزن حداقل سازه است بنحوی که کلیه محدودیت های طرح ارضاء گردند. بدین منظور نخست بایستی تابع وزن و توابع محدودیت براساس متغیرهای طرح بیان گردند. بدین منظور نخست بایستی تابع وزن و توابع محدودیت براساس متغیرهای طرح بیان گردند. بعنوان مثال متغیرها می توانند سطح مقطع اعضاء، ابعاد مقاطع، ضخامت ، مکان هندسی گره ها، و محدودیت ها نیز می توانند از حدود تنشها، تغییر شکلها و حدود تغییرات بردار متغیرها انتخاب گردند.

هدف اصلی تحقیقات انجام شده در این پایان نامه، ارائه راه حل های موثر تقریب سازی در طراحی بهینه پیوسته و گسسته سازه ها است .