19432

۱۹۴۳۲

بهينه سازي چند هدفه (هزينه، مقاومت و دوام) طرح مخلوط رويه هاي بتني

كارشناسي ارشد

مهندسي و مديريت ساخت

۱۳۹۴

۱۳۹۷/۰۶/۲۵

دكتر علي اكبر شيرزادي جاويد

عمران

هدف اين پژوهش بهينهسازي چندهدفه طراحي طرح مخلوط رويه بتني راه مييباشيد بيتن ميركور حياوي سيمان، آب، الياف، دوده سيليس، سنگدانه، فوقروانكننده و افزودني حباب هيوازا مييباشيد اهيداف ميورد بررسي مقاومت خمشي، مقاومت در برابر چرخههاي ذوب و يخ، مقاومت سايشي، هزينه، جمعشدگي ناشيي از خشكشدگي و اسلامپ ميباشند كه بايد بهينه شوند در ابتدا براي يكسان سازي دادهها مقياس بندي انجام شد و سپس بيراي ييافتن روابي بيين مقيادير طيرح مخلوط و توابع هدف، مدلهاي رگرسيوني مختلف مورد بررسي قرار گرفته و بيا دقيت تيرين ميدل م رفيي گرديد براي درنظرگيري همزمان توابع هدف، مدل جديدي ارائه شد و بيراي ييافتن وزن و ييري اهمييت هريك از آنها از نظر متخصصين و تحليل سلسله مراتبي استفاده گرديد سپس با استفاده از الگيوريت هياي قدرتمند در فضاي پيوسته )الگوريت ژنتيك، الگوريت تراك ذرات و الگوريت تكامل تفايلي( بهينيه سيازي انجام گرديد و طرح مخلوطهاي بهينه ارائه گرديد با توجه به نتايج ارائه شده، الگوريت تكامل تفايلي رابطهي مورد نظر را به كمترين حالت رساند؛ لرا بهترين مدل براي حل اين مساله ميباشد الگوريت تراك ذرات نيز اقتصاديتيرين ميدل را ارائيه نميود و هزينيهي ساخت طرح مخلوط ارائه شده توس الگوريت ژنتيك و تراك تفاييلي بيه ترتيي 3و 4 درصيد از هزينيهي ساخت الگوريت تراك ذرات بيشتر ميباشند ي يف ترين الگوريت الگوريت ژنتييك شيناخته شيد، اگرچيه مدل ارائه شده توس سه الگوريت به طور قابل توجه از طرح اختلاط هاي اوليه بهتر ميباشند

1397/07/10

Designing mixture proportioning of concrete pavements by multi-objective optimization (cost, strength, and durability)

3/20/2019 12:00:00 AM

The consumption of concrete pavements is dramatically raising and its popularity is increasing. Civil engineers especially road experts recognize that concrete pavements can be a suitable commercial rival for asphalt pavements. In concrete pavements field, the ideal mixture proportioning ought to be opted, because it affects strength, durability, and mechanical characteristics of concrete. Also, mixture proportioning has the greatest impact on the cost of concrete, so optimizing the mixture design should be considered to reduce the amount of total cost in projects. Generally, objectives conflict with each other and by improving performance of some of them, the performance of others are deteriorated. Considering all the objectives above (cost, strength, durability, and mechanical characteristics) creates a NP-hard problem and makes the problem complicated, so multi-objective optimization is used to solve all the problems. In this paper, it is tried to optimize multi variable functions (total cost, flexural strength, abrasion strength, slump, drying shrinkage, and freezing-thawing resistance) that affect the concrete features such as mechanical characteristics, strength, durability, and cost. Materials and functions have continues ranges, so algorithms which are suitable over continues spaces are used in this optimization. Genetic algorithm (GA), Particle swarm optimization (PSO), and Differential Evolution (DE) are used to optimize all functions and trade of between them. Results show that Differential Evolution provides the best mixture proportioning. Nonetheless, the optimal solutions which are introduced by Genetic algorithm and Particle swarm optimization are much more valuable than initial mixture proportions. To compare the result of algorithms, time is one of the most important criteria. Differential Evolution is the fastest algorithm, followed by Particle swarm optimization, and Genetic algorithm.