بهینه‌سازی سازه‌ها با استفاده از الگوریتم ترکیبی شاهین هریس و ژنتیک

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، واحد بوشهر،دانشگاه آزاد اسلامی، بوشهر، ایران

2 استادیار،گروه مهندسی عمران، واحد بوشهر،دانشگاه آزاد اسلامی، بوشهر، ایران

3 استادیار،گروه مهندسی عمران، واحد بوشهر،دانشگاه آزاد اسلامی، بوشهر، ایران

4 استادیار،گروه مهندسی عمران، واحد بوشهر،دانشگاه آزاد اسلامی، بوشهر، ایران

doi
10.22065/jsce.2022.338161.2788
چکیده

امروزه به دلیل مسائل اقتصادی موجود، بهینه‌سازی و استفاده حداکثری از مصالح به شدت مورد توجه می‌باشد. به دلیل گسترده بودن پارامترها استفاده از روش‌های ریاضی منطقی و عقلانی نیست. به همین دلیل روش‌های فرا ابتکاری گسترش یافته‌اند. در زمینه سازه‌ها نیز بهینه‌سازی وزن با استفاده از روش‌های گوناگون علاقه‌مندان زیادی دارد. به دلیل اهمیت سازه‌های خرپایی در این مقاله بهینه‌سازی سازه‌های خرپایی شکل با استفاده از الگوریتم ترکیبی شاهین هریس و ژنتیک انجام شده است. الگوریتم شاهین هریس یکی از جدیدترین الگوریتم‌ها در زمینه بهینه‌سازی می‌باشد که برگرفته از رفتار طبیعی حیوانات می‌باشد. در الگوریتم شاهین هریس از روند جهش که متعلق به الگوریتم ژنتیک می‌باشد استفاده شده است تا از به دام افتادن جواب‌ها در بهینه محلی جلوگیری کند. بهینه‌سازی مورد نظر مقید می‌باشد به همین دلیل قیود مورد نظر تنش و جابجایی انتخاب شده است. قیدهای مورد نظر باعث می‌شوند که جواب-های بدست آمده در محدوده مجاز قرار گیرند و در صورتی که از حد مجاز تجاوز کنند جریمه شوند. چهار سازه خرپایی شکل، 10 عضوی، 25 عضوی، 72 عضوی و 200 عضوی برای بهینه سازی انتخاب شده است. پیاده کردن الگوریتم ترکیبی شاهین-ژنتیک در نرم افزار متلب انجام و نتایج بدست آمده از الگوریتم ترکیبی شاهین با سایر منابع موجود مقایسه شده است. بررسی انجام شده نشان می‌دهد که الگوریتم ترکیبی شاهین-ژنتیک دارای سرعت همگرایی بیشتر و نیز جواب‌های بهتر در مقایسه با الگوریتم شاهین می‌باشد. همچنین این ترکیب دارای جواب‌های بهتری در مقایسه با سایر الگوریتم‌ها نیز می‌باشد.