فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

با توجه به نقش اتصال تیر به ستون در عملکرد قاب‌های فولادی، در این مقاله سعی شده است جهت تحلیل غیرخطی و طراحی بهینه قاب‌های فولادی نیمه‌صلب، از الگوریتم ژنتیک استفاده شود. در الگوریتم استفاده شده با ارضای محدودیت‌ها و قیود اعمالی (کنترل تنش‌های محوری و اندرکنشی، جابجایی نسبی و تعداد مفاصل پلاستیک ایجاد شده)، سعی در طراحی قاب با مناسب‌ترین و کمترین وزن شده است. اعمال قید تعداد و محل رخداد مفاصل پلاستیک در کنار سایر قیود، موردی است که می‌تواند در عملکرد غیرخطی قاب نقش مهمی داشته باشد. جهت تحلیل و طراحی اعضای قاب‌های انتخاب شده از مقاطع استاندارد I شکل (برای تیرها) و Box (برای ستون‌ها) استفاده شده است. با توجه به ابعاد تیر و ستون و همچنین مقدار بار اعمال شده، بر اساس آزمایش‌های انجام شده، سختی اولیه به گره‌های اتصال اختصاص داده شده است. مقدار این سختی‌ها توسط الگوریتم ژنتیک در طی روند بهینه‌سازی تغییر یافته و با حداقل شدن وزن قاب انتخابی، مقدار سختی مناسب آن نیز به‌دست آمده است. در این مقاله جهت بهینه‌کردن وزن قاب، برنامه کامپیوتری تحت نرم‌افزار MATLAB نوشته شده است که به کمک نرم‌افزار Excel توانایی ارتباط (انتقال و دریافت داده) با نرم‌افزار SAP2000 جهت تحلیل و طراحی را دارا می‌باشد. در فرایند بهینه‌سازی وزن سازه به وسیله الگوریتم ژنتیک، از روش‌های تحلیل استاتیکی خطی و غیرخطی با در نظر گرفتن اثر Δ−P بهره گرفته شده است. با توجه به نتایج به‌دست آمده، تأثیر کاهش سختی اتصال تیر به ستون (اتصال نیمه‌صلب) در بهینه‌کردن وزن قاب‌های کوتاه‌مرتبه کمتر از قاب‌های بلندمرتبه انتخاب شده می‌باشد؛ به‌طوری‌که در قاب‌های کوتاه‌مرتبه با کاهش سختی اتصالات، وزن سازه افزایش می‌یابد و در قاب‌های بلندمرتبه، کاهش سختی اتصال منجر به کاهش وزن سازه شده است. همچنین در قاب‌های بهینه‌شده مقدار سختی اتصالات مورد نیاز در حالت تحلیل خطی بیشتر از تحلیل غیرخطی می‌باشد و این اختلاف در طبقات بالا زیاد و در طبقات پایین‌تر تقریباً کمتر می‌باشد.