طراحی بهینه براساس عملکرد قاب‌های مهاربندی همگرا فولادی براساس تحلیل استاتیکی غیرخطی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی سازه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران

3 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.428795.3292
چکیده

مهندسان سازه همیشه به دنبال طراحی سازه‌هایی بودند که بتوانند عملکردشان را هنگام زلزله پیش‌بینی کنند. با استفاده از روش طراحی مبتنی برعملکرد می‌توان سازه‌ها را مورد بررسی قرارداد تا رفتاری که در برخورد با زلزله مورد انتظار از خود نشان می‌دهند را مشاهده کرد. امروزه بهینه‌سازی در طراحی سازه‌ها از اهمیت زیادی برخوردار می‌باشد. زیرا میزان هزینه برای اجرای یک سازه که از نظر اقتصادی بصرفه باشد بر اهمیت این موضوع تاثیر می‌گذارد. در این مطالعه بهینه‌سازی وزن قاب‌های مهاربندی همگرا بر‌اساس روش طراحی مبتنی‌بر‌ عملکرد مورد سنجش قرار گرفته است. به‌دلیل آنکه یکی از مرسوم‌ترین روش‌های تحلیل برای ارزیابی عملکرد لرزه‌ای روش تحلیل استاتیکی غیرخطی می‌باشد در این مطالعه این روش به عنوان مبنای تحلیل به‌ کارگرفته شده است. مباحث بهینه‌سازی به دو زیرمجموعه تابع هدف و محدودیت‌ها تقسیم‌بندی می‌شود. تابع هدف این پژوهش براساس معیاری از وزن سازه نوشته شده‌ است. قیود مسئله بهینه‌سازی نیز شامل معیارهای پذیرش برای اعضای کنترل‌شونده توسط نیرو و کنترل‌شونده توسط تغییرشکل و سایر قیود طراحی در سطوح عملکردی مورد نظر هستند. به منظور امکان‌سنجی طراحی بهینه براساس مسئله تعریف‌شده بهینه‌سازی وزن دو قاب مهاربندی همگرای فولادی دوبعدی بااستفاده از الگوریتم فراابتکاری مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج حاصل از بهینه‌سازی نشان می‌دهد که می‌توان قاب مهاربندی همگرا را براساس روش مبتنی برعملکرد و با استفاده از الگوریتم فراابتکاری طراحی بهینه کرد.