16690

16690

بهينه يابي سازه هاي صنعتي با استفاده از روش هاي فراابتكاري

كارشناسي ارشد

زلزله

شهريور 1395

پروفسور علي كاوه

عمران

در دهه هاي اخير، به منظور كاهش وزن سازه كه منجر به كاهش هزينه ساخت و ساز هم مي شود، استفاده از مقاطع فولادي I شكل با جان سوراخدار كه اصطلاحاَ به مقاطع لانه زنبوري شده معروف هستند، كاربرد فراواني پيدا كرده است.اين مقاطع به عنوان المان هاي اصلي سازه هم كاربرد داشته و در سازه هاي صنعتي و به طور كل سازه هاي يك طبقه كه نياز به دهانه هاي بزرگ دارند نظير سوله ها، فروشگاه ها، پاركينگ ها، فروشگاه ها و ... به كارگرفته مي شوند. مقاطع لانه زنبوري بدون پوشش ظاهري هم بدليل شكل خاص و هم از منظر زيبايي- شناسي كاربرد فراوان دارند.اين تحقيق در مورد بهينه كردن مقاطع لانه زنبوري شده به عنوان المان سازه اي سازه هاي صنعتي و به طور خاص تيرهاي لانه زنبوري مي باشد. امروزه از روش هاي جديدي تحت عنوان الگوريتم هاي فراكاوشي در بهينه سازي سازه ها استفاده مي شود. اين روش ها مبتني بر جستجوي تصادفي بوده و مشكلاتي از قبيل پيوستگي تابع هدف را ندارند.روش نهنگ ارتقاءيافته EWOA نيز از جمله اين روش هاست كه بر مبناي رفتار شكار نهنگ هاي عظيم الجثه مي باشد. در اين تحقيق تيرهاي لانه زنبوري با سوراخ هاي دايره اي و شش ضلعي مورد ارزيابي قرار گرفته اند و هزينه ي ساخت تير به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده است.به منظور طراحي بهينه اين تيرها از برنامه متلب MATLAB و همچنين جهت بهينه سازي ابعاد و شكل سوراخ ها از الگوريتم نهنگ ارتقاءيافته استفاده شده است و در نهايت پاسخ هاي بدست آمده با سه الگوريتم ذرات برخورد كننده CBO ، نسخه بهبود يافته آن يعني ECBO و الگوريتم نهنگ WOA مقايسه شده است. واژه‌هاي كليدي: طراحي بهينه سازه ها، الگوريتم هاي فراكاوشي، تيرهاي لانه زنبوري،نسخه بهبوديافته الگوريتم نهنگ.

1395/11/30

1/1/1900 12:00:00 AM

The use of I-shaped steel sections with perforated web that are known as castellated beams has widely used in recent decades, because of reduction in structural weight, which also results in reducing the cost of construction. These sections are used as main structural elements in the industrial structures an​d also in entire structure of one floor that requires large bays such as warehouses, stores, parking lots, shops an​d …. Due to the special shape an​d the beauty of the exposed castellated sections, they have been frequently used. This research is about optimization of castellated sections as structural elements in industrial structures an​d in particular is about castellated beams. Nowadays new methods known as meta-heuristic algorithms are used in structural optimization. These methods are based on random search an​d they don’t have the problem of other methods with continuous o​r discrete objective functions. Enhanced whale optimization algorithm (EWOA) is one of the optimization algorithms based on hunting behavior of humpback whales. In this research, castellated an​d cellular beams are analyzed in such a way that minimization of the constructional cost of the beams, considered as objective function for optimization. In order to achieve optimal design of the beams with optimal shape, size an​d number of holes, the enhanced whale optimization algorithm is applied by the Matlab software. Keywords: Design optimization, Meta-heuristic algorithm, Castellated beams, Enhanced whale optimization algorithm (EWOA)