توسعه‌ی روش تحلیل پلاستیک برای قاب‌های مهاربندی و بهینه‌سازی آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک جهت پیش‌بینی فروریزش قاب‌های فولادی با مهاربند

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه شهید بهشتی

2 کارشناسی ارشد گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

doi
10.22060/ceej.2018.15001.5819
چکیده

روش تحلیل پلاستیک از جمله موثرترین و پرکاربردترین روش­ها در این حوزه می­باشد. با وجود این که استفاده از روش تحلیل پلاستیک در قاب­های خمشی به صورت دستی امری بسیار زمان­بر و خسته­کننده می­باشد، روند تحلیل ساده بوده و محققین متعدد در این حوزه فعالیت­هایی داشته­اند. لکن تحلیل قاب­های مهاربندی به دلیل مسئله کمانش مهاربندها و وجود نیروهای محوری و برشی در اعضای قاب بسیار پیچیده بوده و لذا تحقیق چندانی در این حوزه انجام شده‌استنشده‌است. در این تحقیق، ابتدا روشی ویژه جهت تحلیل پلاستیک قاب­های فولادی مهاربندی بر اساس روش ترکیب مکانیزم­های پایه ارائه شده‌است و در ادامه با استفاده از الگوریتم ژنتیک، برنامه‌ی مدونی جهت تعیین مکانیزم خرابی و بار فروریزش قاب­های فولادی مهاربندی بر اساس این روش ابداعی ارائه شده‌است. مقایسه‌ی نتایج نشان می­دهد روش ارائه شده بسیار دقیق بوده و با دقت بالایی توانایی تعیین مود خرابی و بار معادل آن را دارد. بر این اساس، سه قاب فرضی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مکانیزم فروریزش متناظر با ضریب بار فروریزش بحرانی، با کمک تئوری کار مجازی و بهینه­یابی با استفاده از الگوریتم ژنتیک به‌دست آمد. به منظور صحت­سنجی، یک تحلیل پوش­اور هم برای تعیین مود فروریزش در هر مثال انجام شد. در دو مثال اول که سازه­ها کوتاه مرتبه­تر بودند، مود فروریزش هر دو روش یکسان بود. در حالی که اندکی خطا در تشکیل مفاصل در قاب بلندمرتبه مشاهده شد که این خطا به دلیل تفاوت بین دو روش تحلیل در برخی قاب­های خمشی هم مشاهده شده بود.