10055

طراحي بهينه قاب‌هاي فولادي با اتصالات نيمه صلب

1400

دكتر مجيد ايلچي قزاآن

اهميت بهينه‌سازي سازه‌ها باعث شده تا اين روش مورد توجه بسياري از طراحان قرار گيرد. الگوريتم‌هاي فراابتكاري جز روش‌هاي تقريبي هستند و با استفاده از مقدار تابع هدف به‌ جاي مشتقات آن، قابليت كاربرد در مسائل پ‍يچيده را دارند. معيارهاي مختلفي مي‌تواند براي طبقه‌بندي الگوريتم‌هاي فراابتكاري مورد استفاده قرار گيرد بنابراين در فصل اول به بررسي مباني، تعاريف و مفاهيم اصلي بهينه‌يابي پرداخته شده است و در انتها به بررسي يكي از پركاربردترين روش‌هاي بهينه‌يابي فراابتكاري، الگوريتم PSO ،پرداخته شده است. در تحليل‌هاي كلاسيك، اتصال تير به ستون به صورت يك رفتار ايده آل كاملا مفصلي يا صلب در نظر گرفته مي‌شود. اگرچه اتخاذ چنين رفتار ايده آلي فرآيندهاي تحليل و طراحي را بسيار ساده مي كند اما بر اساس مشاهدات تجربي و آزمايشگاهي صورت گرفته رفتار واقعي اتصالات تير به ستون در محدوده اي بين حالات مفصلي كامل و صلب كامل قرار دارد. بنابراين پاسخ‌هاي پيش‌بيني شده از سازه ايده آل مي‌تواند در مواردي با پاسخ‌هاي سازه واقعي اختلاف غير قابل قبولي داشته باشد. تحليل سازه ها با در نظر گرفتن اتصالات نيمه صلب نه تنها باعث كاهش انتقال نيرو از يكسري المان به المان هاي ديگر مي‌شود بلكه موجب افزايش دريفت سازه بر اساس سختي واقعي و رابط لنگر- دوران آن مي‌شود. با توجه به مورد ذكر شده استفاده از اتصالات نيمه صلب در تحليل سازه ها باعث واقعي تر شدن رفتار سازه هاي فولادي مي‌گردد. از اين رو در فصل سوم به بررسي روش‌هاي مدل كردن و رفتار اتصالات نيمه صلب پرداخته شده است. از مدل‌ها تحليلي (analytical)، تجربي (empirical)، آزمايشگاهي (experimental)، مكانيكي (mechanical) يا عددي (numerical) براي تعيين و تقريب رفتار‌هاي مكانيكي اتصلات استفاده مي‌شود. در نهايت در فصل چهارم تلاش شده تا مروري بر روش‌هاي ارائه شده براي تحليل قاب‌هاي نيمه‌صلب از قبيل روش‌هاي مرتبه اول،روش‌هاي مرتبه دوم، تحليل با رويكرد plastic hinge و plastic zone و همچنين روش‌هايي كه سختي اتصالات را با ماترسي سختي تير ادغام و روشي‌هايي كه اتصالات را به عنوان يك المان مستقل در نظر مي‌گيرند انجام شود و نتايج حاصل از آن‌ها مورد بررسي قرارگيرند. و در انتها به بررسي مسائل تركيبي از بهينه‌سازي و تحليل پيشرفته مي‌پردازيم و اثرات اتصالات نيمه صلب در طراحي سازه بهينه شده با روش‌هاي تحليل پيشرفته را مي‌بينيم.

11/21/2021 12:00:00 AM

72986

1400/08/30

Optimal design of steel frames with semi-rigid joints

بهينه‌يابي , اتصال نيمه‌صلب , مدل تجربي , مدل تحليلي , روش مفصل پلاستيك , روش ناحيه پلاستيك , تحليل پيشرفته , طراحي بهينه

optimization , semi-rigid joint , Empirical model , Analytical model , plastic hinge method , plastic zone method , advanced analysis , optimal design