ارزيابي ميزان كاهش وزن سازه بلند مرتبه تحت اثر نيروي جانبي و مهاربندي همگرا با استفاده از الگوريتم ژنتيك (GA)

Evaluation of the weight reduction of high-order structures under the influence of lateral force and convergent bracing using the Genetic Algorithm (GA)

اگر بتوان وزن سازه را با حفظ مقاومت و عملكرد آن، طوري كاهش داد تا در طي وقوع زلزله، انرژي كمتري جذب كند؛ آنگاه خسارت هاي وارده كمتر شده و همزمان با تأمين اقتصاد طرح، ايمني سازه نيز افزايش مي يابد. يكي از شيوه هاي كه امروزه به كمك مهندسان در اين صنعت مهم آمده و تلاش دارد با تلفيق علوم مهندسي با اقتصاد شرايط مناسبتري جهت بهره وري از منابع و زمان ايجاد و به بهينه تر شدن يك فرايند بينجامد. با توجه به لرزه خيز بودن ايران ، بار جانبي غالب،كه در طراحي لرزه اي مورد حاسبه قرار ميگيرد بار ناشي از زلزله ميباشد. در روش متداول براي مهاربندي قاب ها، در يك يا چند دهانه از قاب از طبقه اول تا طبقه آخر به صورت ستوني و بدون جابجايي در ارتفاع از مهاربندها استفاده ميگردد. اما اين شيوه مهاربندي بهترين شيوه نبوده و نميتواند بهترين پاسخ و رفتار سازه اي را ارائه دهد. هدف از اين پژوهش بررسي ميزان كاهش وزن و ميزان كاهش جابجايي سازه بر اثر استفاده از الگوي مهاربندي با استفاده از چيدمان به روش الگوريتم ژنتيك هستيم با اعمال الگوريتم ژنتيك، قاب مهاربندي شده با كمترين وزن مشخص مي گردد. براي در نظر گرفتن تأثير ارتفاع (تعداد طبقات) بر روي الگوي مهاربندي بهينه، الگوريتم ژنتيك بر روي دو قاب دوبعدي با ارتفاع40 و 50 طبقه اثر الگوي مهاربندي همگرا را اعمال و نتايج را مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتايج حاصل از تحليل نشان داده است كه با بهينه سازي الگوي مهاربندي مي۔ توان وزن كل قاب را كاهش داد بگونه اي كه اين كاهش وزن در قاب 40 طبقه مورد تحقيق 39 درصد در قاب 50 طبقه43 درصد نسبت به الگوي متداول قابل مشاهده مي باشد كه همين امر سبب بهبود حداكثر تغيير مكان جانبي، تغيير مكان نسبي طبقات و توزيع سختي و مقاومت در سازه خواهد شد.

If it is possible to reduce the weight of the structure by maintaining its strength and performance so that it absorbs less energy during the earthquake, then the damages will be reduced and, along with providing the economics of the design, the safety of the structure will also increase. One of the ways that today comes with the help of engineers in this important industry and trying to combine engineering science with economics is a more favorable conditions for the efficiency of resources and time to create and optimize a process. Due to the seismicity of Iran, the dominant lateral load, which is considered in the seismic design, is the load caused by the earthquake. In the conventional method for framing frames, in one or more openings, the frames from the first floor to the last floor are used in columns and without displacement at the height of the braces.But this method of bracing is not the best and can not provide the best response and structural behavior. The purpose of this study is to determine the amount of weight loss and the amount of relocations of the structure by using the bracing pattern using genetic algorithm layout using the genetic algorithm, the braced frame with the least weight. To consider the effect of height (number of classes) on the optimal bracing pattern, the genetic algorithm has been applied to two two-dimensional frame with a height of 40 and 50 degrees effect of convergent braiding pattern and the results have been studied.To consider the effect of height (number of classes) on the optimal bracing pattern, the genetic algorithm has been applied to two two-dimensional frame with a height of 40 and 50 degrees effect of convergent braiding pattern and the results have been studied. The results of the analysis have shown that by optimizing the bracing pattern. The power of the total frame weight was reduced so that this weight loss in the frame of the 40 floors in the study was 39% in the frame of the 50 floors of 43% compared to the conventional pattern, which also improved the maximum lateral displacement, relative displacement of floors and distribution Hardness and strength in the structure.