بهینه سازی قابهای فولادی دو بعدی مهاربندی شده با در نظرگیری اندرکنش خاک و سازه با استفاده از جامعه پرندگان

در گذشته طراحی بهینه ی سازه ها، برای انواع سازه ها مورد توجه بسیار قرارگرفته است. درسالهای اخیر با پیشرفت تکنولوژی کامپیوتر روش های جدید بهینه سازی سازه ها پدید آمده اند. برخی از این روش-ها با نام روش های بهینه سازی فراکاوشی ارائه شده اند. بسیاری از این روش ها بر مبنای مشخصات قطعی و رفتار بیولوژیکی، مولکولی، گروهی از حشرات و سیستم های عصبی بیولوژیکی می باشد.در این تحقیق از الگوریتم توده ذرات (pso) برای پیدا کردن وزن بهینه سازه های تحت قیود تنش، جابجایی و فرکانس طبیعی، استفاده شده است. الگوریتم pso از رفتار اجتماعی موجودات زنده مانند دسته پرندگان الهام گرفته شده است. الگوریتم pso در مقایسه با دیگر روش های قدرتمند بهینه سازی، علیرغم ارائه نتایج برابر و حتی بهتر، کارامدتر بوده و به تعداد ارزیابی کمتری برای رسیدن به جواب نیاز دارد. به منظور دستیابی هدف، یک برنامه کامپیوتری در نرم افزار matlab تدوین شده است که می تواند با اتصال با نرم افزار ansys یک سازه فولادی دو بعدی را با لحاظ اندرکنش میان خاک و سازه را تحلیل نموده و تنش در اعضا، جابجایی های گرهی و فرکانس های طبیعی سازه را بدست آورد. فرآیند بهینه سازی برای متغیرهای طراحی پیوسته و گسسته بدست می آید. در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه در فرآیند تحلیل و طراحی سازه از جمله نوآوری های این تحقیق می باشد. برای بارگذاری لرزه ای در این تحقیق از روش معادل استاتیکی استفاده شده است. بررسی نتایج نشان می دهند که در نظرگیری اثر اندرکنش خاک و سازه، منجر به افزایش قابل توجه پریود سازه و همچنین تغییر مکان جانبی سازه می شود. مقایسه ی نتایج بهینه سازی نشان می دهد که اندرکنش بین سازه و خاک عامل مهمی است که باید در تحلیل و طراحی سازه ها مورد توجه قرار گیرد. همچنین مشخص شد که با درنظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه مقاطع سازه بزرگتر شده و در نتیجه وزن سازه بیشتر می شود. بنابراین نادیده گرفتن تأثیر اندرکنش خاک و سازه، می تواند یک فرض غیر محافظه کار باشد.