بهینه یابی چند هدفه وزن و کار بارگذاری جانبی در سازه های اسکلتی

چکیده دو گام اساسی در تمامی فعالیت های مهندسی سازه انجامِ 1. تحلیل سازه و 2. طراحی سازه است. هدف از این رساله ارائه روندی است که می تواند تحلیل و طراحی سازه های اسکلتی را به صورت اتوماتیک انجام دهد؛ به نحوی که نه تنها قیدها و پارامترهای طراحی آیین نامه ی دلخواه برآورده شود بلکه با تعیین اهدافی که برای طراح حائز اهمیت است ( به عنوان مثال وزن سازه، دریفت سازه، انرژی داخلی سازه و ... ) مجموعه ای از سازه ها را ارائه کند که هرکدام بخشی از اهداف طراح را برآورده می کنند. در نهایت طراح می تواند سازه ی دلخواه خود را از میان جواب های ارائه شده انتخاب کند. در این جا الگوریتم بهینه یابی چند هـدفه ی جدیدی، با اصـل انتخاب نـخبگان پیـشنهاد می کنیم که آن را « انتخاب نخبگان با جـمعیت شناور ( esfp ) » می نامیم. از آن جا که الگوریتم های بهینه یابی چندهدفه، از تصادف، اکتشاف و اصول آن برای رسیدن به بهینه ترین جواب ها استفاده می کنند و نحوه ی پیش رفت الگوریتم در حین حل، تصادفی است، بنابراین این الگوریتم به نحوی طراحی شده که با توجه به این نکته قادر است جمعیت مناسب و کارآمد را در هر مرحله تعیین و در نهایت به تعداد تکرارهایی که برای هر مسئله خاص نیاز است؛ برسد. بدین ترتیب با حداقل تعداد سازه های بررسی شده ( کم ترین تعداد ارزیابی معیار شایستگی ) بهترین جواب ها را ارئه می کند. esfp دارای مزایای اساسی نسبت به الگوریتم های متـداول و گسترش یافته مانند nsga-ii است: 1. می تواند با محدود کردن حداکثر تعداد سازه های مجاز برای بررسی ( که معیار هزینه ی طراحی است ) بهترین سازه های ممکن را ارائه دهد. 2. برخلاف الگوریتم های رایج که برای مسائل مختلف، تعیین پارامترهای ورودی الگوریتم بسیار مهم است؛ نیاز به ورودی خاصی ندارد و با ورودی های ثابت، می توان تمامی مسائل سازه ای را حل و سازه را طراحی کرد. 3. ساختار بسیار ساده تر و سریع تر نسبت به الگوریتم های متداول دارد. 4. تعداد جواب ها یا به عبارتی تعداد سازه های بیش تری در جبهه ی بهینه ارائه می کند. 5. دارای پراکندگی و گستردگی مناسبی بر روی جبهه ی بهینه است. کلید واژه ها: بهینه یابی چندهدفه سازه ها، انتخاب نخبگان با جمعیت شناور، طراحی اتوماتیک سازه