تعیین سیستم بهینه باربر جانبی قاب های ساختمانی فولادی جهت مقابله با بارهای ضربه ای ناشی از زلزله

در این تحقیق بهینه یابی توپولوژی سیستم های باربر جانبی در قاب های ساختمانی فولادی در جهت دستیابی به مناسب ترین فرم سازه ای برای مقابله با تحریک های ناشی از زلزله مورد بررسی قرار می گیرند. هدف از این بهینه یابی کاستن تغییر مکان ماکزیمم سازه در برابر بارهای ناشی از زلزله می باشد. برای دستیابی به این هدف سعی بر این است که اکثر نقاط این سیستمها به نقطه تسلیم نزدیک گردند تا بدین ترتیب از خاصیت جذب انرژی ماده ناشی از رفتار غیر ارتجاعی آن استفاده گردد. برای محاسبه نیروهای وارد بر سازه از وقوع زلزله از روش آنالیز طیفی استفاده گردید. در این محاسبات از منحنی طیف پاسخ هموار شده برای زلزله خاص استفاده شد. در روند حل بهینه یابی روش اجزای محدود برای مدل سازی سیستم به کار گرفته شد و ضخامت اجزای مختلف به عنوان متغیر طراحی بهینه سازی منظور گردید در این میان برای استفاده از الگوریتم بهینه یابی حساسیت تابع هدف نسبت به این متغیرها محاسبه شد. نتایج به دست آمده از بهینه یابی توپولوژی برای چندین سازه مختلف ترسیم گردید. برای نشان دادن میزان موفقیت در رسیدن به هدف نتایج به دست آمده سیستم بهینه شده در حوزه زمان تحلیل شده اند. نتایج حل آنالیز تاریخچه زمانی نشان می دهند که ماکزیمم پاسخ سازه در حالت بهینه از ماکزیمم پاسخ سیستم های سازه ای معمول مورد استفاده در مهندسی کمتر است. پارامتر دیگری که برای افزایش استهلاک انرژی سیستم در طراحی استفاده شده نسبتی از طیف طرح است که به ازای آن طراحی بهینه صورت می گیرد مقایسه نتایج حاصل از تحیل حوزه زمانی برای مقادیر مختلف ازاین پارامتر نشان می دهند که در اکثر حالات نسبتی را می توان یافت که به ازای آن ماکزیمم پاسخ نسبی سیستم بهینه کمترین مقدار را داشته باشد