عنوان پایان‌نامه
طراحی بهینه چند منظوره قابهای فولادی تحت بار زلزله
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1606;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 51677
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- ایمان شجاعی
- استاد راهنما
- یعقوب قلی پور, حسین رحامی
- چکیده
- در این مطالعه یک مسئله بهینه‌سازی چند منظوره بررسی شده است. اهداف به‌کار رفته در این مطالعه شامل کمینه‌سازی منابع مصرفی و کمینه‌سازی خسارت وارد بر سازه تحت شتاب‌نگاشت‌های به‌کار رفته می‌باشد. مقاطع به کار رفته از یک لیست از مقاطع استاندارد موجود انتخاب شده‌اند. برای محاسبه نتایج حاصل از آنالیز تاریخچه زمانی غیرخطی جهت کاربرد در الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه، با توجه به زمانبری زیاد محاسبات دینامیکی، از شبکه عصبی که هم‌زمان دارای خطای کم و سرعت بالای انجام محاسبات می‌باشد استفاده شده است. خسارت وارد بر سازه به دو صورت خسارت سازه‌ای و خسارت غیر سازه‌ای در نظر گرفته شده است. روش به‌کار رفته برای تمامی سازه‌ها اعم از دو بعدی و سه بعدی، فولادی و بتنی و برای تمام سیستم‌های باربر جانبی مقاوم در برابر زلزله قابل کاربرد می‌باشد که این گسترش کاربرد به دلیل استفاده از شبکه عصبی از یک سو و وابسته کردن اهداف بهینه‌سازی به شاخص پریود از سوی دیگر می‌باشد. در این مطالعه به عنوان نمونه یک قاب دو بعدی EBFبا استفاده از یک الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه با جمعیت گسسته حل شده است و یک مجموعه از جواب‌های بهینه پارتو بدست آمده است. بهینه‌سازی تحلیل سازه‌های منظم و تکرار شونده که دارای بخش‌های نامنظم می‌باشند، با استفاده از مفاهیم ضرب گراف‌ها، در این گزارش مورد بررسی قرار گرفته است. الگوریتمی ساده جهت به دست آوردن معکوس ماتریس سختی این سازه‌ها ارائه شده است. معکوس ماتریس سختی سازه‌های منظمی که در دستگاه مختصات کارتزین منظم نمی‌باشند، در دستگاه‌های دیگر ارائه شده است و سپس با استفاده از تبدیلات مناسب جواب‌های نهایی در مختصات کارتزین بدست آمده است.
- Abstract
- In this study a multi-objective optimization problem is solved. The objectives used here include simultaneous minimum construction cost and minimum damage of the structure under the applied ground motions. The frame members are selected from a list of different available standard sections. A high-speed and low-error neural network is used in multi-objective optimization algorithm to estimate the non-linear time history analysis results. The damage is considered in structural and non-structural terms. This approach can simply be used for all structures whether concrete or steel frames. It can also be applied to both 2D and 3D frames with any kinds of lateral strength system. This is possible because of using neural network in one hand and relating the features of structures to the period index on the other hand. In this study a 2D steel frame structure, Eccentric Braced Frame (EBF), is solved as a sample by use of a multiobjective algorithm with a discrete population. Optimal analyze of regular structures including irregular parts is discussed in this study using graph product. A simple algorithm is presented to calculate the inverse of stiffness matrix.
