بهینه سازی چندهدفه قاب های فولادی با استفاده از الگوریتم آموزش-یادگیری مرتب‌سازی نامغلوب (NSTLBO)

نویسندگان

1 کارشناس ارشد سازه، گروه عمران، دانشکده مهندسی، داشنگاه زنجان

2 دانشیار، گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان

3 کارشناس ارشد سازه، گروه عمران، دانشکده مهندسی، داشنگاه زنجان

doi
چکیده

در دهۀ اخیر استفاده از الگوریتم ­های فراابتکاری برای بهینه­ سازی سازه ­ها به‌منظور دستیابی به وزن کمینه و سود بیشینه، مورد توجه محققان قرار گرفته است. بهینه ­سازی چندهدفه به‌منظور ایجاد موازنه بین توابع هدف و به‌دست‌آوردن جبهۀ پارتو از اهمیت بیش‌تری برخوردار بوده است. در این مقاله الگوریتم بهینه‌سازی آموزش-یادگیری (Teaching-Learning-Based Optimization) برای حالت چند هدفه توسعه داده شده است. برای بررسی کارایی الگوریتم، پنج قاب فولادی بهینه‌سازی شده­ اند که شامل سه قاب خمشی و دو قاب مهاربندی هستند. توابع هدف در این مقاله وزن سازه و جابه‌جایی بام در نظر گرفته شده است. مقطع المان‌های سازه‌ای قاب‌ها به‌عنوان متغیرهای طراحی در نظر گرفته شده و تنش ­های موجود در اعضا، قیود طراحی می­ باشند. قاب­ ها توسط برنامۀ تحلیل ماتریسی نوشته‌ شده در نرم‌افزار Matlab تحلیل شده‌اند و طراحی آن‌ها مطابق با ضوابط آیین ­نامۀ AISC-LRFD انجام شده است. نتایج بهینه‌سازی از جمله جبهۀ پارتو و موازنه بین توابع هدف برای مثال‌های عددی ارائه شده‌اند که نشان‌دهندۀ عملکرد و کارایی بسیار مناسب الگوریتم هستند.