بهینه سازی نیروی پیش تنیدگی در قاب های فولادی کوتاه، میان و بلند مرتبه با استفاده از روش فرا ابتکاری

در نوشتار حاضر، بهینه سازی نیروی پیش تنیدگی در قاب های فولادی کوتاه مرتبه، میان مرتبه و بلند مرتبه با استفاده از الگوریتم ژنتیک مورد ارزیابی قرار گرفته است. نوع بهینه یابی به صورت مکان یابی محل استقرار کابل ها در طبقات مختلف قاب های سه، هشت و دوازده طبقه بوده و تابع هدف در فرآیند بهینه سازی، کمینه شدن تابع وزن قاب های مورد مطالعه می باشد. محل بهینه، قطر و مقدار نیروی پیش تنیدگی کابل ها به عنوان متغیرهای مسئله در نظر گرفته شده است. برای تحلیل سازه ها از نرم افزار OpenSees و روش استاتیکی غیرخطی استفاده شده است. برای پیاده سازی این موضوع، قاب های سه، هشت و دوازده طبقه با نسبت دهانه های مختلف در دو حالت مهاربندی ضربدری روی هم (چیدمان منظم مهاربندها) و پیدمان دلخواه مهاربند ها (چیدمان نا منظم مهاربندها) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از این مطالعه نشان می دهد، که ضریب رفتار برای سازه های ۳ طبقه با یک دهانه مهاربند گذاری در بازه ۶۱/۴ تا ۸۸/۵ ، در سازه های ۸ و ۱۲ طبقه با دو دهانه مهاربند گذاری به ترتیب در بازه ۵۱/۳ تا ۹/۴ و ۰۴/۴ تا ۳۴/۵  متغییر بوده است. همچنین با مقایسه بین مهاربند گذاری روی هم و مهاربند گذاری در دهانه های دلخواه مشاهده می شود که وزن بهینه در سازه های ۳ طبقه برای مهاربند گذاری در دهانه های دلخواه ۹ درصد، در سازه های ۸ طبقه ۵ درصد و در سازه های ۱۲ طبقه ۷ درصد نسبت به مهاربند گذاری روی هم کمتر بوده که این نشان از بهینه مطلق بودن آرایش مهاربندی دلخواه است. لازم به ذکر است با مقایسه بین مهاربند گذاری روی هم و مهاربند گذاری در دهانه های دلخواه مشاهده می شود که ضریب رفتار در سازه های ۳ طبقه برای مهاربند گذاری در دهانه های دلخواه ۵ درصد، در سازه های ۸ طبقه ۱۲ درصد و در سازه های ۱۲ طبقه ۱۳ درصد نسبت به مهاربند گذاری روی هم بیشتر بوده که این نشان از بهینه مطلق بودن آرایش مهاربندی دلخواه است.