طراحی بهینه شکل سدهای قوسی با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات
محورهای موضوعی : برگرفته از پایان نامهسیدرضا موسوی 1 , نادر برهمند 2 * , اکبر قنبری 3 , آرش توتونچی 4
1 - گروه مهندسی عمران ، واحد لارستان، دانشگاه آزاد اسلامی، لار، ایران.
2 - دانشگاه آزاد اسلامی
3 - گروه مهندسی عمران ، واحد لارستان، دانشگاه آزاد اسلامی، لار، ایران.
4 - گروه مهندسی عمران ، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران.
کلید واژه: الگوریتم PSO, سدهای قوسی, سد موروپونت, شکل بهینه سد,
چکیده مقاله :
مقدمه: با توجه به اثرات احداث سدها در حوضه‌های پایین دست، لزوم بررسی وضعیت و اثرات آنها یکی از مسائل مهم می‌باشد. در این مطالعه شکل بهینه سدهای دو قوسی بتنی با در نظر گرفتن اندرکنش‌های مختلف در برابر زلزله مورد بررسی قرار گرفت.
روش شناسی: حجم بتن مصرفی به عنوان تابع هدف مسأله بهینه‌سازی در نظر گرفته شده و متغیرهای طراحی پارامترهای هندسی سد بودند. تعداد 20 پارامتر هندسی مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا سیستم سد-آب-پی با استفاده از روش اجزاء محدود شبیه‌سازی شد. سپس بهینه‌سازی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) صورت گرفت.
یافته‌ها: برای ارزیابی عملکرد روش استفاده شده برای بهینه‌سازی سدهای قوسی، سد موروپونت به عنوان یک سازه واقعی انتخاب و تحت شرایط مختلف در برابر زلزله السنترو بهینه‌سازی شد. پارامترهای محاسباتی الگوریتم بهینه سازی PSO نشان از عملکرد مناسب این الگوریتم داشت.
نتایج: به منظور درنظر گرفتن ماهیت تصادفی الگوریتم بهینه‌سازی، چهار اجرای مستقل از هم برای روش PSO انجام شد و نتایج آنها جداگانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با تعداد 10000 تحلیل حجم بتن مصرفی برابر 346000 مترمکعب بدست آمد.
Introduction: Considering the effects of building dams in downstream basins, the need to investigate their condition and effects is one of the important issues. In this study, the optimal form of concrete double-arched dams was investigated under various interactions against earthquakes.
Methods: The volume of concrete used was considered as the goal function of the optimization problem and the design variables were the geometric parameters of the dam. The twenty geometrical parameters were investigated. First, the dam-water-foundation system was simulated using the finite element method. Then the optimization was done using the particle swarm optimization (PSO).
Results: To check the performance of the method used to optimize arch dams, the Moropont dam was selected as a real structure and optimized under different conditions against the Centro earthquake. The calculation parameters of the PSO algorithm showed the proper performance of this algorithm.
Conclusion: To check the random nature of the optimization algorithm, four independent executions were performed for the PSO method and their results were analyzed separately. The results showed that with the number of 10,000 analyzes, the volume of concrete used was equal to 346,000 m3.
_||_