استفاده از الگوريتم‌هاي بهينه‌سازي ازدحام ذرات و شبيه سازي تبريد در برآورد ضريب رفتار سازه‌ فولادي با مهاربندي واگرا تحت زلزله‌هاي حوزه نزديك گسل پالسگونه

The use of PSO and SA Optimization Algorithms in Estimating the Behavior factor of EBFs under Near-fault Pulse-type Earthquakes

ضريب رفتار سازه، ضريبي است كه عملكرد غير ارتجاعي سازه را دربرداشته و نشانگر مقاومت پنهان سازه در مرحله غير ارتجاعي است. اين ضريب، در استانداردهاي لرزه‌اي مانند استاندارد 2800، صرفا به نوع سيستم مقاوم جانبي وابسته و با يك عدد ثابت معرفي شده است. اين درحالي است كه بين ضريب رفتار، شكل‌پذيري (سطح عملكرد)، هندسه مدل و نوع زلزله (اعم از دور و نزديك) رابطه وجود دارد. ارائه يك رابطه بين مشخصات هندسي سازه، سطح عملكرد طراحي و ضريب رفتار در قاب هاي فولادي واگرا تحت اثر زلزله هاي نزديك گسل، هدف اصلي مقاله حاضر است. بدين منظور، در ابتدا يك بانك داده‌ي وسيع متشكل از 12960 داده با تنوع 3، 6، 9، 12، 15 و 20 طبقه، 3 تيپ سختي ستون و 3 درجه لاغري مهاربندي توليد و طراحي شده و در برابر 20 زلزله نزديك گسل داراي اثرات جهت پذيري پيش‌رونده براي 4 سطح عملكردي مختلف تحليل شدند. جهت توليد رابطه‌ي پيشنهادي از دو الگوريتم قدرتمند ازدحام ذرات و شبيه‌سازي تبريد بهره‌گيري شده است. بدين منظور 6769 داده در آموزش الگوريتم‌ها استفاده شده است. جهت اعتبارسنجي روابط پيشنهادي، 2257 داده آزمون، جهت محاسبه ميانگين مربعات خطاي رابطه ارايه شده، براي هر دو الگوريتم مورد استفاده قرار گرفت. همچنين داده هاي غير همگرا در راستاي توليد روابط دقيق تر حذف گرديد. نتايج حاصل از بررسي همبستگي الگوريتم‌ها، وجود دقت بيشتر در رابطه حاصل از الگوريتم ازدحام ذرات را تاييد مي‌كند.

The most important feature of the behavior factor is that it allows the structural designer, to be able to evaluate the structural seismic demand, using an elastic analysis, based on force-based principles quickly. In seismic codes such as the 2800Standard, this coefficient is merely dependent on the type of lateral resistance system and is introduced with a fixed number. However, there is a relationship between the behavior factor, ductility (performance level), structural geometric properties, and type of earthquake (near and far). The main purpose of this paper is to establish an accurate intelligent model related to the geometrical characteristics of the structure, performance level and the behavior factor in eccentrically steel frames, under earthquakes near-fault. For this purpose, genetic algorithm is used. Initially a wide database consisting of 12960 data with 3-, 6-, 9-, 12-, 15- and 20- stories, 3 column stiffness types, and 3 brace slenderness types were designed, and analyzed under 20 pulse-type near-fault earthquakes for 4 different performance levels. Two powerful optimization algorithms have been used to generate the proposed relationship. To generate the proposed correlation, 6769 training data were used in the form of PSO and SA algorithms. To validate the proposed correlation, 2257 test data were used to calculate the mean squared error for both algorithms. The results indicate that there is more accuracy in the relation of the PSO algorithm.