طراحی بهینه عرشه پلهای بتنی پیش تنیده جعبهای بر اساس آیین نامه بارگذاری پل ایران با استفاده از الگوریتم ژنتیک
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
doi
چکیده
در این مقاله، بهینهسازی عرشه پلهای بتنی پیشتنیده پسکشیده جعبهای بر اساس آییننامه بارگذاری پل ایران مورد بررسی قرار گرفته است. کاهش وزن عرشه پل علاوه بر این که باعث صرفهجویی در مصالح مصرفی و در نتیجه هزینههای روسازه و زیرسازه میشود، تأثیر بسزایی در کاهش نیروی زلزله وارد بر پل دارد. در این بهینهسازی، متغیرهای گوناگون از جمله ابعاد اجزای مختلف سطح مقطع عرشه، تعداد تاندونها، تعداد کابلهای هر تاندون، آرایش تاندونها، نسبت آرماتور کششی دال بالا و دال طره و میزان نیروی کشش جک در نظر گرفته شده است. قیود مشخصه بر روی این متغیرها بر اساس شرایط عملی ساخت و محدودیتهای آییننامهای است. قیود ضمنی برای طراحی نیز طبق ضوابط استاندارد AASHTO فرمول بندی میشود. به دلیل غیرخطی بودن بیشتر قیود، با یک مساله بهینهسازی غیرخطی روبرو هستیم که حداقلهای موضعی مختلفی دارد؛ به همین دلیل نیاز به روشی است که قادر به شناسایی حداقل کلی تابع هدف باشد. در این مقاله از الگوریتم ژنتیک (GA) برای بهینهسازی استفاده شده است. این الگوریتم، توانایی قابل توجهی در حل مسائل بهینهسازی پیچیدهای دارد که روشهای کلاسیک برای آنها یا قابل اعمال نبوده و یا در یافتن بهینه کلی قابل اطمینان نیستند. نتایج حاصل از این بهینهسازی نشان میدهد، با یک بار فرمولبندی مساله طراحی پل و با کمک الگوریتم ژنتیک میتوان در مدت زمان کوتاهی به پاسخ بهینه دست پیدا کرد. الگوریتم ژنتیک به طور موفقیت آمیزی در این بهینهسازی بکار گرفته شد و طرح بهینه به طور دقیق محاسبه گردید. عرشه بهینه به دست آمده که دارای حداقل وزن ممکن بوده، تمام ضوابط آییننامهای تعریف شده و حداقل و حداکثرهای اجرایی موردنظر طراح را رعایت میکند.
