طراحی بهینه عرشه پلهای بتنی پیش تنیده جعبه ای بر اساس آیین نامه بارگذاری پل ایران با استفاده از الگوریتم ژنتیک

در این مقاله، بهینه سازی عرشه پلهای بتنی پیش تنیده پس کشیده جعبه ای بر اساس آیین نامه بارگذاری پل ایران مورد بررسی قرار گرفته است. کاهش وزن عرشه پل علاوه بر این که باعث صرفه جویی در مصالح مصرفی و در نتیجه هزینه های روسازه و زیرسازه می شود، تاثیر بسزایی در کاهش نیروی زلزله وارد بر پل دارد. در این بهینه سازی، متغیرهای گوناگون از جمله ابعاد اجزای مختلف سطح مقطع عرشه، تعداد تاندونها، تعداد کابلهای هر تاندون، آرایش تاندونها، نسبت آرماتور کششی دال بالا و دال طره و میزان نیروی کشش جک در نظر گرفته شده است. قیود مشخصه بر روی این متغیرها بر اساس شرایط عملی ساخت و محدودیتهای آیین نامه ای است. قیود ضمنی برای طراحی نیز طبق ضوابط استاندارد AASHTO فرمول بندی می شود. به دلیل غیرخطی بودن بیشتر قیود، با یک مساله بهینه سازی غیرخطی روبرو هستیم که حداقل های موضعی مختلفی دارد؛ به همین دلیل نیاز به روشی است که قادر به شناسایی حداقل کلی تابع هدف باشد. در این مقاله از الگوریتم ژنتیک (GA) برای بهینه سازی استفاده شده است. این الگوریتم، توانایی قابل توجهی در حل مسائل بهینه سازی پیچیدهای دارد که روش های کلاسیک برای آنها یا قابل اعمال نبوده و یا در یافتن بهینه کلی قابل اطمینان نیستند. نتایج حاصل از این بهینه سازی نشان می دهد، با یک بار فرمول بندی مساله طراحی پل و با کمک الگوریتم ژنتیک می توان در مدت زمان کوتاهی به پاسخ بهینه دست پیدا کرد. الگوریتم ژنتیک به طور موفقیت آمیزی در این بهینه سازی بکار گرفته شد و طرح بهینه به طور دقیق محاسبه گردید. عرشه بهینه به دست آمده که دارای حداقل وزن ممکن بوده، تمام ضوابط آیین نامه ای تعریف شده و حداقل و حداکثرهای اجرایی موردنظر طراح را رعایت می کند.