طرح بهینه سازه‌های قطری با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهبود یافته
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله
محمدرضا برادران
1
(گروه مهندسی عمران، مرکز میمند، دانشگاه آزاد اسلامی،میمند، ، ایران)
مرتضی مدح خوان
2
(دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان 83111-84156 ، ایران.)
کلید واژه: بهینه‌سازی, الگوریتم ژنتیک بهبود یافته, سیستم‌های سازهای قطری, مهاربندی مگا,
چکیده مقاله :
یکی از سیستم های سازه ای جدید مورد استفاده در سازه های بلند مرتبه، سیستم های سازه ای قطری می باشد. در این نوع سیستم سازه ای، ستون ها حذف شده و اعضای قطری جایگزین آنها می شوند. به عبارت دیگر اعضای قطری علاوه بر تحمل بارهای ثقلی، بارهای جانبی را نیز کنترل می کنند و دیگر نیازی به طراحی سیستم باربر جانبی برای سازه نمی باشد. ساختمان های ساخته شده با این سیستم، علاوه بر نوآوری در سیستم سازه ای، طرح معماری زیبا و منحصر به فردی دارند. یکی از مهمترین و تاثیرگذارترین پارامتر طراحی در سازه های قطری، تعیین زاویه اعضای قطری می باشد. این زاویه به طور مستقیم بر روی وزن سازه تاثیرگذار است. در مقاله حاضر زاویه اعضای قطری در این نوع سیستم ها مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور یک ساختمان 24 طبقه مورد تحلیل و بهینه سازی قرار گرفته است. جهت بهینه سازی سازه، از الگوریتم ژنتیک بهبود یافته استفاده شده است. با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهبود یافته وزن بهینه قاب تحت زاویه های مختلف برای سیستم های سازه ای قطری و همچنین سیستم های سازه ای با مهاربندی مگا تعیین و حالت بهینه ارائه شده است. جهت بررسی نتایج، وزن سازه با وزن سیستم مهاربندی مگا مقایسه شده است. نتایج حاصل نشان می دهد زاویه یهینه اعضای قطری در سیستم مهاربندی مگا حدود 36 درجه می باشد در حالی که این زاویه برای سیستم قطری حدود 65 درجه می باشد
One of the new structural systems utilized in high-rise structures is diagrid structural systems. In this type of structural system, the columns are removed and the diagrid members are replaced. In other words, in addition to carrying gravity loads, the diagrid members also control lateral loads and there is no need to design a lateral load-bearing system for the structure. The buildings built with this system, in addition to innovation in the structural system, have a beautiful and unique architectural design. One of the most important and effective design parameters in diagrid structures is determining the angle of diagrid members. This angle directly affects the weight of the structure. In the present research, the angle of diagrid members has been studied and evaluated. For this purpose, a 24-storey building has been analyzed and optimized. In order to optimize the structure, an improved genetic algorithm has been used. In this regard, using the genetic algorithm, the optimal weight of the frame at different angles for the diagrid structural system as well as the structural system with mega bracing is determined and the optimal weight is presented. The weight of the diagrid structure was compared with the weight of the mega bracing system. The results show that the optimal angle of the diagonal members in the mega bracing system is approximately 36 degrees, while this angle is approximately 65 degrees for the diagrid system.
_||_