طراحی بهینه چیدمان دیوار برشی در ارتفاع سازه سهبعدی بتنآرمه با رویکرد کاهش انتشار CO2
نویسندگان
1 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
2 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
3 استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
doi
10.22065/jsce.2023.370951.2978چکیده
طراحی دیوار برشی یکی از مسائل مهم در رشته مهندسی عمران محسوب میشود که به علت وجود پارامترهای متنوع و ناهمگنی مصالح آن، همواره مورد توجه محققان در شاخه بهینهسازی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق طراحی بهینه چیدمان دیوار برشی در ارتفاع قاب خمشی سهبعدی بتنآرمه معمولی است. از آنجایی که ساخت سازههای بتنآرمه مقادیر زیادی فولاد و بتن مصرف میکند، بهینهسازی طراحی سازههای بتنآرمه با هدف کاهش تأثیرات زیستمحیطی، در سالهای اخیر توجه زیادی از سوی محققان را به خود جلب کرده است. از این رو به منظور حفظ ارزش محیط زیست و کاهش انتشار گازهای گلخانهای، تابع هدف بر مبنای کاهش انتشار co2 ناشی از مصالح مصرفی در دیوار برشی (شامل فولاد و بتن)، فرمول نویسی شده است. از سوی دیگر به منظور بهینهیابی طراحی، از الگوریتم فراابتکاری کلاغ و جهت برآورده کردن قیود مساله، از تابع هدف به روش پنالتی استفاده شده است. همچنین به منظور سادهسازی فضای جستجو، انتخابهای دیوار برشی به صورت جعبه پیشنهادی گسسته، کدنویسی و مشخص گردیده است. به علاوه قیدهای کنترل تغییر مکانی و نیرویی در خصوص دیوار برشی و المانهای مرزی اعمال شده است تا همزمان طراحی و چیدمان دیوارها به درستی صورت پذیرد. در این تحقیق یک قاب خمشی بتنآرمه به همراه دیوار برشی در هفت طبقه به کمک نرمافزار اُپنسیس مدلسازی و تحلیل شده است. نتایج طراحی بهینه دیوارهای برشی نشان میدهد که الگوریتم توانسته است با اقنای تمام قیود مساله، به چیدمان مطلوب دست یابد.