بهینه سازی لرزه ای مبتنی بر قابلیت اطمینان قاب های بتن آرمه با استفاده از تکنولوژی محاسبات نرم

طراحی مبتنی بر عملکرد یکی از روش های طراحی جدید می باشد که طرحی اقتصادی و مقاوم در مقابل بارهای لرزه ای طراحی می کند. هدف از این نوع طراحی رسیدن به یک سطح قابل اعتماد و قابل پیش بینی از ایمنی و عملکرد سازه در مقابل خطرات طبیعی مثل زلزله می باشد. از سوی دیگر روش طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان مستقیما عدم قطعیت پارامترهای طراحی را در فرمول بندی مسئله ی بهینه سازی در نظر می گیرد. هدف از این تحقیق انجام طراحی بهینه ی مبتنی بر عملکرد تحت بارهای لرزه ای بر چهارچوب طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان و با استفاده از ابزارهای نو و مبتکرانه برای کاهش حجم هزینه های محاسباتی، می باشد. در فرآیند طراحی بهینه ی مبتنی بر قابلیت اطمینان باید قیود احتمالاتی نیز در فرمول بندی مسئله لحاظ شود. روش آنالیز مونت کارلو یکی از روش های مناسب برای تخمین احتمال عبور از ضوابط خرابی البته با حجم محاسبات بسیار بالا در بسیاری از مسائل می باشد. در این تحقیق شبکه ی عصبی به همراه آنالیز مونت کارلو به عنوان محاسبات نرم استفاده شده است. از شبکه ی عصبی به عنوان یک ابزار برای تخمین پاسخ های سازه ای استفاده شده است و بر این اساس پس از کنترل پاسخ های سازه ای با استفاده از آنالیز مونت کارلو احتمال خرابی محاسبه می شود و در روند بهینه سازی این احتمال خرابی در قالب قیود تعریف شده باید ارضا شوند و طرحی بدست آید که علاوه بر قیود طراحی مربوط به طراحی مبتنی بر عملکرد، قیود طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان که همان قیود احتمالاتی می باشند، را ارضا کند. در این تحقیق دو قاب 6 و 9 طبقه با دهانه های 5 متری و ارتفاع طبقات 2/3 متری مورد بررسی قرار گرفت که این قاب ها به روش طراحی بهینه ی مبتنی بر عملکرد به کمک شبکه ی عصبی طرح بهینه شدند و سپس آسیب پذیری قاب های طرح شده تخمین زده شدند که با توجه به نتایج بدست آمده، این طرح ها احتمالات خرابی بالایی را داشتند. سپس براساس طراحی بهینه ی مبتنی بر قابلیت اطمینان به کمک شبکه عصبی قاب ها به گونه ای طراحی شدند که بین ایمنی و هزینه تعادل برقرار شود. طرح های مذکور تا حدود 20% هزینه های بالایی را نسبت به طرح های بهینه ی مربوط به pbd را دارند.