بهینه سازی لرزه‌ای قاب فولادی با استفاده از الگوریتم تغییرشکل‌های یکنواخت
امیرحسن علیزاده
1
(
گروه عمران،دانشکده فنی و مهندسی، اهر، ایران
)
مهدی رحیمی اصل
2
(
گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، اهر، ایران
)
الکلمات المفتاحية: بهینه سازی, قاب فولادی کوتاه, الگوریتم تغییرشکل‌های یکنواخت, سطوح عملکردی ایمنی جانی,
ملخص المقالة :
در این تحقیق هدف بهینه‌یابی قاب خمشی فولادی متوسط در سطح خطر ایمنی جانی طبق آیین‌نامه FEMA 350.میباشد. بدین منظور، دو سازهی فولادی با تعداد طبقات3 و 5 طبقه در نظر گرفته شده است. این سازه-ها با آیین‌نامه AISC طراحی شده و سپس با استفاده از روش الگوریتم تغییرشکل‌های یکنواخت مورد بهینه‌سازی لرزه‌ای قرار گرفته‌اند. روش تغییرشکل‌های یکنواخت که یکی از روش‌های سریع در بهینه‌سازی بر اساس معیارهای عملکردی میباشد طوری برای بهینه سازی بکارگرفته شده تا پراکندگی دوران‌های پلاستیک ایجاد شده در اجزای سازه به کمترین مقدار رسیده و دوران‌های پلاستیک مجاز در سطح خطر ایمنی جانی براساس آیین‌نامه FEMA را اقناع نماید. برای مدل‌سازی از نرم‌افزار کد باز Opensees براساس روش تاریخچه زمانی غیرخطی استفاده شده است. هدف بهینه‌سازی دستیابی به عملکرد مناسب در سطح خطر و سطح عملکرد به صورت همزمان میباشد. همچنین سازهی بهسازی شده، تحت رکوردهای زلزله با شدت های مختلف قرار گرفته و عملکرد آن بررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می‌دهند در روند استفاده از این الگوریتم همگرایی بخوبی ایجاد شده و استفاده از تابع هدف ِدوران‌های پلاستیک یکی از مناسب‌ترین روش‌ها در بهینه‌سازی سازه‌های فولادی محسوب می‌شود. تغییرات توزیع مصالح از اجزای سازه‌ای، عمدتاً از طبقات بالا به سمت طبقات پایین‌تر و از اعضای کناری به سمت اعضای داخلی قاب صورت گرفته و همچنین بهسازی در سطح عملکرد ایمنی جانی موجب کاهش وزن هر دو سازه شده و منجر به کاهش وزن آن‌ها بین 9 تا 20 درصد می‌شود.
