طراحي بهينه سازههاي فضاكار گنبدي شكل با استفاده از الگوريتم تركيبي انفجار بزرگ و الگوريتم جستجوي سيستم ذرات باردار

ﺳﺎزهﻫﺎي ﻓﻀﺎﮐﺎر، ﺳﺎزهﻫﺎﯾﯽ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖﻫﺎي ﻋﻤﺪهاي را در اﺧﺘﯿﺎر ﻣﻬﻨﺪﺳﺎن ﺑﺮاي ﺗﻠﻔﯿﻖ اﺻﻮل زﯾﺒﺎﺷﻨﺎﺧﺘﯽ و ﻧﻮآوريﻫﺎ ﺑﺎ ﺟﻨﺒﻪﻫﺎي رﻓﺘﺎري و ﻋﻤﻠﮑﺮدي ﺳﺎزه ﻗﺮار ﻣﯽدﻫﻨﺪ. از آﻧﺠﺎﯾﯽ ﮐﻪ اﯾﻦ ﻧﻮع از ﺳﺎزهﻫﺎ اﻏﻠﺐ ﺑﺮاي ﭘﻮﺷﺶ دﻫﺎﻧﻪﻫﺎي وﺳﯿﻊ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﯽﮔﯿﺮﻧﺪ، اﺑﻌﺎد آﻧﻬﺎ ﻧﯿﺰ ﻣﻌﻤﻮﻻ ﺑﺰرگ اﺳﺖ و در ﻧﺘﯿﺠﻪ ﻃﺮاﺣﯽ ﺑﻬﯿﻨﻪ اﯾﻦ ﺳﺎزهﻫﺎ، ﻣﻮﺟﺐ ﺻﺮﻓﻪﺟﻮﯾﯽ ﻗﺎﺑﻞ ﻣﻼﺣﻈﻪاي در ﻫﺰﯾﻨﻪ ﻧﻬﺎﯾﯽ ﻣﯽﺷﻮد؛ ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﯾﻦ ﮐﻪ ﺗﻨﻮع اﻋﻀﺎي ﺗﺸﮑﯿﻞ دﻫﻨﺪهي ﺳﺎزهﻫﺎي ﻓﻀﺎﮐﺎر ﻣﻌﻤﻮﻻ زﯾﺎد اﺳﺖ، ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﻃﺮاﺣﯽ آﻧﻬﺎ ﮐﺎري دﺷﻮار و وﻗﺖﮔﯿﺮ اﺳﺖ. اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢﻫﺎي ﺑﻬﯿﻨﻪﯾﺎﺑﯽ ﻓﺮاﮐﺎوﺷﯽ ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﻗﺪرت و ﺳﺮﻋﺖ ﻫﻤﮕﺮاﯾﯽ زﯾﺎدي ﮐﻪ در ﭘﯿﺪا ﮐﺮدن ﺟﻮابﻫﺎي ﺑﻬﯿﻨﻪ و ﯾﺎ ﻧﺰدﯾﮏ ﺑﻪ ﺑﻬﯿﻨﻪ دارﻧﺪ، ﻗﺎدرﻧﺪ ﺑﻪ ﻃﻮر ﭼﺸﻤﮕﯿﺮي ﭘﺎﺳﺨﮕﻮي اﯾﻦ ﻣﺸﮑﻞ ﺑﺎﺷﻨﺪ. در اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻃﺮاﺣﯽ ﺑﻬﯿﻨﻪ دو ﻧﻮع ﺳﺎزه ﻓﻀﺎﮐﺎر ﮔﻨﺒﺪيﺷﮑﻞ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از دو اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﺑﻬﯿﻨﻪﯾﺎﺑﯽ ﺟﺪﯾﺪ و ﻗﺪرﺗﻤﻨﺪ ﺑﻪ ﻧﺎمﻫﺎي اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﺗﺮﮐﯿﺒﯽ اﻧﻔﺠﺎر ﺑﺰرگ )HBB-BC و اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﺟﺴﺘﺠﻮي ﺳﯿﺴﺘﻢ ذرات ﺑﺎردار )CSS( اﻧﺠﺎم ﻣﯽﮔﯿﺮد. ﻫﺪف از ﺑﻬﯿﻨﻪﯾﺎﺑﯽ، ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻊ ﺑﺮاي ﮔﺮوهﻫﺎي اﻟﻤﺎﻧﯽ ﮔﻨﺒﺪﻫﺎ از ﺟﺪول ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﺠﺎز آﯾﯿﻦﻧﺎﻣﻪ ﺿﺮﯾﺐ ﻣﻘﺎوﻣﺖ و ﺑﺎر LRFD-AISC اﺳﺖ. ﻣﺤﺪودﯾﺖﻫﺎي ﻃﺮاﺣﯽ ﺷﺎﻣﻞ ﻣﺤﺪودﯾﺖ ﺗﻐﯿﯿﺮﻣﮑﺎن ﮔﺮﻫﯽ، و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﺤﺪودﯾﺖ ﻧﯿﺮوﻫﺎي داﺧﻠﯽ و ﻧﺴﺒﺖ ﻻﻏﺮي اﻋﻀﺎ ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺑﺎ رواﺑﻂ ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ در آﯾﯿﻦﻧﺎﻣﻪ ﺿﺮﯾﺐ ﻣﻘﺎوﻣﺖ و ﺑﺎر اﺳﺖ. دو ﻧﻮع ﺑﺎرﮔﺬاري ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺮروي ﮔﻨﺒﺪﻫﺎ اﻋﻤﺎل ﻣﯽﮔﺮدد، و ﻧﻤﻮدارﻫﺎي ﻫﻤﮕﺮاﯾﯽ اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢﻫﺎ و ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ﺑﻬﯿﻨﻪﯾﺎﺑﯽ ﺑﺮروي ﻫﺮ ﮔﻨﺒﺪ ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﻫﺎي وارده، ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﺠﺰا آورده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻣﻘﺎﯾﺴﻪاي ﺑﯿﻦ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﻪ دﺳﺖ آﻣﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﻫﺮ اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﺻﻮرت ﻣﯽﮔﯿﺮد و ﺗﻮان ﻫﺮ اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ در ﺑﻪ دﺳﺖ آوردن ﺟﻮابﻫﺎي ﺑﻬﯿﻨﻪ، ﻣﻮرد ارزﯾﺎﺑﯽ ﻗﺮار ﻣﯽﮔﯿﺮد؛ ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ رﻓﺘﺎر ﮔﻨﺒﺪﻫﺎ ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﻫﺎي وارده ﻧﯿﺰ ﺑﺮرﺳﯽ ﻣﯽﺷﻮد. ﺗﻤﺎﻣﯽ ﻣﺮاﺣﻞ آﻧﺎﻟﯿﺰ، ﻃﺮاﺣﯽ و ﺑﻬﯿﻨﻪﯾﺎﺑﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺑﺮﻧﺎﻣﻪﻧﻮﯾﺴﯽ در ﻧﺮماﻓﺰار Matlab اﻧﺠﺎم ﺷﺪه اﺳﺖ.