طراحی بهینه سیستم‌های دیوار برشی ورق فولادی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 گروه مهندسی عمران، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 گروه مهندسی عمران، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 گروه مهندسی عمران، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

doi
10.71507/civil.2025.1201444
چکیده

سیستم دیوار برشی ورق فولادی از جمله سیستم‌های مناسب و کارآمد باربر جانبی است که با وجود مزایای رفتاری متعدد، روش‌های طراحی فعلی آن اغلب محافظه‌کارانه بوده و چالش‌های اقتصادی ایجاد می‌کنند. بنابراین، هدف اصلی این مطالعه شناسایی سازه‌هایی است که نه تنها از نظر ایمنی کارآمد باشند، بلکه از جنبه اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه باشند. برای دستیابی به این سازه‌های مطلوب، از الگوریتم بهینه‌یابی ژنتیک استفاده می‌شود. در ابتدا با استفاده از نرم‌افزار OpenSees مدل عددی مناسبی ایجاد و صحت‌سنجی می‌گردد. در گام بعد، این مدل عددی به کد بهینه‌یابی توسعه‌یافته در MATLAB متصل می‌شود. این کد به طور مکرر با کنترل ضوابط طراحی، سطح مقطع ایده‌آلی را برای سازه‌هایی با تعداد طبقات 4، 8، 12 ایجاد می‌کند و سازه بهینه معرفی می‌شود. سپس مدل‌های بهینه به کمک تحلیل پوش‌آور از نظر رفتاری با مدل‌های طراحی شده به روش سعی و خطای آیین‌نامه‌ای مقایسه می‌‌شوند. نتایج نشان می‌دهد که بهینه‌سازی منجر به کاهش وزن و بهبود عملکرد سازه‌ها شده و محافظه‌کاری در فرایند طراحی را کاهش می‌دهد.