28191

بهينه‌سازي طراحي سازه‌هاي صنعتي با رويكرد كاهش آسيب‌هاي محيط زيستي

كارشناسي ارشد

مهندسي محيط زيست

1399

1401/11/19

مريم حسني زنوزي-سيد سجاد ميرولد

عمران

تاكنون، عمده ي تحقيقات انجام شده در بررسي تاثير صنعت ساختمان بر روي محيط زيست در زمينه سازه هاي مسكوني صورت گرفته است. اين در حالي است كه سازه هاي صنعتي از لحاظ ابعاد و انواع به دسته هاي مختلفي تقسيم مي شوند و نيازمند بررسي دقيق مي‌باشند. در اين تحقيق به بررسي روش هاي مختلف بهينه سازي براي پيدا كردن الگوريتم بهينه جهت كاهش توليد گاز دي اكسيد كربن در ساخت سازه هاي صنعتي پرداخته شده است. بررسي هر يك از پارامترهاي تاثيرگذار برروي طراحي با روش سعي و خطا براي كمينه كردن مقدار گاز دي اكسيد كربن كاري بسيار سخت و وقت گير است. به همين دليل لازم است تا از طريق برنامه نويسي الگوريتمي براي انجام بهينه سازي استفاده شود. طراحي بهينه دو نوع مختلف قاب پرتال متشكل از قاب فولادي با سقف منحني¬گونه (CRF) و با سقف شيبدار (PRF) با مقطع I-شكل غير منشوري در اين پايان¬نامه مورد مطالعه قرار گرفت. هدف از طراحي بهينه كمينه كردن وزن اين قاب¬ها است. به منظور بهينه كردن طراحي، نرم افزار SAP2000 و MATLAB از طريق رابط كاربري برنامه نويسي OAPI به هم ديگر متصل گرديدند. هدف اول مقايسه كردن نتايج بهينه¬سازي سازه¬هاي CRF و PRF با مشخصات هندسي يكسان است. در اين حالت سازه¬هاي قابي در دو دهانه مختلف 16 متري و 32 متري مقايسه گرديدند. هدف دوم از تحقيق حاضر بررسي كارايي 4 الگوريتم فراكاوشي مبتني بر جمعيت براي طراحي بهينه CRF و PRF است. بر اساس نتايج به دست آمده از تحقيق مشاهده شد سازه CRF نسبت به سازه PRF مقدار وزن سبك تري دارند. در نتيجه سازه هاي صنعتي با سقف منحني مصرف فولاد كمتري داشته و آلودگي كمتري در محيط زيست موجب مي‌شوند. از بين الگوريتم هايي كه مورد بررسي قرار گرفتند الگوريتم جستجوي هارمونيك مي تواند كمترين وزن سازه اي را به دست آورد كه در نتيجه اين الگوريتم از باقي الگوريتم هاي فراكاوشي بررسي شده در اين پژوهش در طراحي قاب هاي پرتال كارآمد تر است.

1402/02/12

Optimizing the design of industrial structures with the approach of reducing environmental damage.

2/8/2024 12:00:00 AM

Most of the researches conducted in the investigation of the construction industry on the environment have been carried out on residential structures. Meanwhile, industrial structures are divided into different categories in terms of dimensions and types. In this research, various optimization methods have been investigated to find the optimal algorithm to reduce the production of carbon dioxide gas in the construction of industrial structures. Checking each of the parameters by trial and error method to minimize the amount of carbon dioxide gas is a very difficult and time-consuming task. for this reason, it is necessary to use algorithmic programming to perform optimization. The optimal design of two different types of portal frame consisting of steel frame with curved roof (CRF) and with sloping roof (PRF) with non-prismatic I-shaped section was studied in this thesis. The goal of optimal design is to minimize the weight of these frames .In order to optimize the design of these two types of portal frames, SAP2000 and MATLAB software should be connected through the OAPI programming interface. 2 goals were investigated in this thesis. The first goal is related to comparing the optimization results of CRF and PRF structures with the same geometric characteristics. In this case, frame structures in two different spans of 16 and 32 meters were compared. The second goal is to investigate the efficiency of four population-based metaheuristics algorithms for the optimal design of CRF and PRF. Based on the results obtained from the research, it was observed that industrial structures with curved roofs have a lighter weight than industrial structures with sloping roofs. As a result, industrial structures with curved roofs consume less steel and pollute the environment less. Among the algorithms that were investigated the harmonic search algorithm can obtain the lowest structural weight, as a result of which this algorithm is more efficient than the rest of the meta-heuristics algorithms used for the design of portal frames.

بهينه سازي , مصرف كربن , سازه هاي صنعتي , بهينه سازي مبتني بر آموزش و يادگيري , بهينه سازي برخورد اجسام بهبوديافته , جستوجوي هارمونيك , بهينه سازي حشره آب پيما

Optimization , carbon consumption , industrial structures , optimization based on education and learning , improved collision optimization , harmonic search algorithm - water insect optimization

Kiana Karami

Maryam Hasani Zenouzi, Seyed Sajjad Mirvalad