طراحي بهينه پي بتني مستطيلي و دايره‌اي با استفاده از الگوريتم‌هاي PGO، ECBO و RO

كارشناسي ارشد

امروزه در علوم مهندسي بخصوص در ساخت‌وساز، يافتن بهترين طرح اقتصادي ممكن به دليل محدوديت منابع و نياز به كنترل مصارف از اهميت بالايي برخوردار هست. در اين مطالعه طراحي بهينه پي‌هاي بتني مسلح كه بخش قابل‌توجهي از هزينه ساخت‌وسازها را به خود اختصاص مي‌دهند با در نظر گرفتن الزامات آيين‌نامه ACI318-13 در دو شكل مستطيلي و دايره‌اي تحت اثر بارمحوري و خمش دومحوره با استفاده از الگوريتم‌هاي فراابتكاري PGO، ECBO و RO موردبررسي قرارگرفته است. براي طراحي از مدل رياضي لوانوس روجاس كه برخلاف روش‌هاي مرسوم، با در نظر گرفتن فشار واقعي خاك بر سطح تماس پي‌ها ايجادشده، استفاده‌شده است. در اين مطالعه پس از طراحي بهينه پي بتني مسلح با استفاده از هر الگوريتم و بررسي حساسيت الگوريتم‌ها نسبت به پارامترهاي داخلي‌شان، مقايسه‌اي بين عملكرد سه الگوريتم ازنظر توانايي بهينه‌سازي و سرعت اجرا صورت گرفته است؛ سپس، مقايسه‌اي بين طراحي بهينه با استفاده از الگوريتم‌هاي فراابتكاري و طراحي مرسوم صورت گرفته و در انتها بهينه بودن پي مستطيلي و دايره‌اي تحت بارگذاري يكسان با فرض اينكه هزينه بتن‌ريزي و آرماتورگذاري و قالب‌بندي و خاك‌برداري براي هر دو نوع پي يكسان باشد، موردبررسي قرارگرفته است. نتايج حاكي از آن است كه در همه موارد الگوريتم PGO بهينه‌ترين طرح را ارائه مي‌دهد كه اختلاف بسيار ناچيزي با طرح بهينه ارائه‌شده توسط الگوريتم ECBO و RO دارد؛ ازلحاظ زمان اجرا نيز الگوريتم PGO سريع‌تر اجراشده و توانايي بيشتري دارد. در حالت كلي مي‌توان گفت استفاده از الگوريتم‌هاي PGO و RO جواب‌هاي به‌مراتب بهتري در زمان كمتر ارائه مي‌دهند. همچنين نتايج نشان مي‌دهد پي‌هاي دايره‌اي در مقايسه با پي‌هاي مستطيلي تحت بارگذاري بررسي شده اقتصادي‌تر هستند.

210199

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي عمران-زلزله

دكتر علي كاوه