بهینه سازی مبتنی بر عملکرد سازه قاب خمشی فولادی با استفاده از الگوریتم های بهینه سازی فرا اکتشافی

در سال های اخیر، طراحی بهینه بر اساس سطح عملکرد سازه ها به عنوان جایگزین مناسبی جهت روش کلاسیک طراحی بهینه بر اساس نیروها گسترش یافته است. آیین نامه های کنونی که بر اساس نیرو تهیه شده اند جهت طراحی در محدوده ی الاستیک مناسب هستند، اما سطوحی از عملکرد که متضمن پذیرش خسارت هستند، علاوه بر معیارهای نیرویی، وابسته به معیارهای جابجایی نیز هستند. در این مقاله، طراحی بهینه مبتنی بر عملکرد قاب خمشی فولادی در سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از روش های بهینه سازی فرا اکتشافی الگوریتم اجتماع ذرات و الگوریتم خفاش استفاده شده و کارآیی این روش جهت طرح بهینه عملکردی قاب فولادی 12 طبقه مورد مقایسه قرار گرفته است. در مقاله حاظر از تحلیل پوشآور به روش ضرایب تغییر مکان جهت تخمین طرفیت سازه (کنترل قیدهای عملکردی) بر اساس ضوابط آیین نامه fema-356 استفاده شده است. کد بهینه سازی در محیط نرم افزار matlab تهیه شده و برای آنالیز استاتیکی غیرخطی نیز از نرم افزار opensees استفاده شده است. ابتدا، دقت و کارایی الگوریتم های مورد استفاده برای انجاماین کار نشان داده شده و در پایان، نتایج برای سطح عملکرد مورد بررسی مقایسه قرار می گیرد. برای مثال بررسی شده، الگوریتم خفاش نه تنها دارای سرعت همگرایی بسیار بالاتری بوده است بلکه به جواب بهینه دقیق با مقدار وزن بهینه کمتری نیز دست یافته است.