پيش‌بيني پاسخ لرزه‌اي سازه‌هاي ساختماني با رفتار غيرخطي با استفاده از مدل تركيبي استنتاج فازي الگوريتم بهينه‌سازي چند جهاني

يكي از پارامترهاي موثر در روش‌هاي طراحي مبتني بر عملكرد تعيين تقاضاي جابجايي جانبي مي‌باشد. به دليل وجود منابع بسياري از عدم‌قطعيت‌ها در مدل‌هاي تحليلي و ساده‌سازي‌هاي انجام شده براي مدل‌سازي و تحليل، در بسياري از موارد محاسبه دقيق پاسخ‌هاي تغييرشكل سازه امكان‌پذير نبوده يا با پيچيدگي‌هاي بسياري همراه است. استفاده از روش‌هاي پيش‌بيني مبتني بر آموزش مي‌توانند جايگزين مناسبي براي تحليل‌هاي دقيق‌تر در ارزيابي رفتار لرزه‌اي يك سازه ساختماني باشند. در اين مقاله يك رويكرد آموزش كارآمد براي پيش‌بيني پاسخ سازه‌هاي ساختماني با رفتار غيرخطي مورد مطالعه قرار گرفته است. براي انجام فرآيند آموزش از يك طرح تطبيقي سيستم استنتاجي فازي با مدل TSK تركيب شده با الگوريتم بهينه‌سازي چندجهاني (MVO) جهت مدل‌سازي رفتار لرزه‌اي سازه‌ها مبتني بر داده‌ها استفاده شده است. مدل آموزشي پيشنهادي، با طرح تطبيقي گام‌هاي زماني پيشين و بهينه‌يابي پارامترهاي مدل TSK با استفاده از الگوريتم بهينه‌سازي پياده‌سازي شده است. براي پياده‌سازي طرح تطبيقي، از سه حالت آموزش براساس پاسخ‌هاي 2، 5 و 10 گام زماني پيشين استفاده شد. براي آموزش اين سيستم از داده‌هاي جمع‌آوري شده از نتايج تحليل تاريخچه زماني غيرخطي تحت 100 شتاب‌نگاشت با ويژگي‌هاي مختلف استفاده شده است. همچنين براي آزمايش سيستم استنتاجي تعداد 10 شتاب‌نگاشت مورد استفاده قرار گرفتند. عملكرد طرح پيشنهادي بر روي يك مدل سازه‌اي قاب برشي با رفتار غيرخطي هيسترزيس مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان مي‌دهد كه سيستم استنتاجي مدل TSK با تركيب روش بهينه‌سازي يك روش محاسباتي كارآمد براي پيش‌بيني پاسخ سازه‌هاي غيرخطي مي‌باشد. به ازاي داده‌هاي بدست آمده از 10 زمين‌لرزه‌ي گروه آزمايش، استفاده از سه حالت آموزش با 2، 5 و 10 گام زماني پيشين بترتيب با ميانگين خطاي مجذور مربعات (MSE) 2.817e-3 و 1.228e-3 و 2.953e-4 قادر به پيش‌بيني تاريخچه زماني پاسخ دريفت سازه ساختماني مي باشد. با افزايش تعداد گام‌هاي زماني از 2 به 10 خطاي پيش‌بيني 89.52 درصد كاهش مي‌يابد.