optimization algorithm
در نشریات گروه مهندسی زلزله-
از میان روش های بی شماری که تا به حال در زمینه تشخیص آسیب سازه ها پیشنهاد شده اند، روش به روزرسانی مدل اجزای محدودی محبوبیت زیادی داشته است. با این وجود، دقت و کارایی این روش در صورت افزایش تعداد متغیرهای مسیله به شدت افت می کند و این در مواجهه با سازه های بزرگ با تعداد المان های زیاد، مسیله ساز است. در این پژوهش روشی دو مرحله ای پیشنهاد می گردد که قادر است با شناسایی اعضای سازه ای آسیب دیده به کمک یک شاخص آسیب مبتنی بر انرژی کرنشی استاتیکی در گام اول، سایز مسیله تشخیص آسیب مورد معرفی به مدل به روزشونده را به طور قابل ملاحظه ای کاهش دهد. بنابراین، تنها تعداد معدودی متغیر به گام دوم که شامل یک فرآیند به روزرسانی مدل اجزامحدودی است معرفی می شوند. این گام دوم در واقع متشکل از یک فرآیند تکراری به روزرسانی مدل است که از یک تابع هدف جدید و حساس به آسیب برای تشخیص شدت آسیب در المان هایی که در گام قبلی شناسایی شده بودند استفاده می کند. همچنین، از یک بهینه یاب فراکاوشی به نام بهینه یاب تعادلی به منظور تعیین مقدار متغیرهای مجهول مسیله، که همان مقادیر آسیب دیدگی المان های معرفی شده توسط گام اول هستند، استفاده می شود. روش پیشنهادی همچنین بر روی تعدادی نمونه عددی نیز تست شده است تا کارایی روش در حضور عوامل مزاحم خارجی مانند نویزهای اندازه گیری نیز بررسی گردد. یک مطالعه مقایسه ای برای قیاس نتایج انجام شده است. طبق نتایج، روش پیشنهادی قادر به تشخیص محل و شدت آسیب در سازه های مختلف است و نویزهای اندازه گیری و اطلاعات مودال فقط از چند مود ارتعاشی اول تاثیر چندانی بر دقت نتایج ندارند. یک مطالعه آزمایشگاهی نیز انجام شده است تا کارایی و دقت روش پیشنهادی در سازه های واقعی نیز دیده شود، که طبق نتایج آن، روش به خوبی قادر به تشخیص آسیب بوده است.کلید واژگان: الگوریتم بهینه یابی، روش های محاسباتی هوشمند، تشخیص خرابی سازهAmong the countless methods that have been proposed in the field of structural damage detection, the finite element model updating method has been very popular. However, the accuracy and efficiency of this method decrease drastically when the number of variables in the problem increases, and this is a problem when dealing with large structures with a large number of elements. In this research, a two-step method is proposed, which is capable of reducing the size of the damage detection problem introduced to the updated model by identifying damaged structural members through a damage index based on static strain energy in the first step. Therefore, only a few variables are introduced to the second step, which include a process of updating the finite element model. This second step actually consists of an iterative process of updating the model, which uses a new and damage-sensitive objective function to detect the severity of damage in the elements identified in the previous step. Also, a meta-exploratory optimizer named equilibrium optimizer is utilized to determine the value of the unknown variables of the problem, which are the damage values of the elements introduced by the first step. The proposed method has also been tested on a number of numerical samples to check the effectiveness of the method in the presence of external disturbing factors such as measurement noise. A comparative study has been done to compare the results. According to the results, the proposed method is able to detect the location and severity of damage in different structures, and measurement noises and modal information only from the first few vibration modes do not have much impact on the accuracy of the results. A laboratory study has also been conducted to find out the efficiency and accuracy of the proposed method in real structures, and according to the results, the proposed method is well able to detect damage.Keywords: Optimization algorithm, Smart calculation methods, Structural damage detection
-
از میان روش های بی شماری که تا به حال در زمینه تشخیص آسیب سازه ها پیشنهاد شده اند، روش به روزرسانی مدل اجزای محدودی محبوبیت زیادی داشته است. با این وجود، دقت و کارایی این روش در صورت افزایش تعداد متغیرهای مسیله به شدت افت می کند و این در مواجهه با سازه های بزرگ با تعداد المان های زیاد، مسیله ساز است. در این پژوهش روشی دو مرحله ای پیشنهاد می گردد که قادر است با شناسایی اعضای سازه ای آسیب دیده به کمک یک شاخص آسیب مبتنی بر انرژی کرنشی استاتیکی در گام اول، سایز مسیله تشخیص آسیب مورد معرفی به مدل به روزشونده را به طور قابل ملاحظه ای کاهش دهد. بنابراین، تنها تعداد معدودی متغیر به گام دوم که شامل یک فرآیند به روزرسانی مدل اجزامحدودی است معرفی می شوند. این گام دوم در واقع متشکل از یک فرآیند تکراری به روزرسانی مدل است که از یک تابع هدف جدید و حساس به آسیب برای تشخیص شدت آسیب در المان هایی که در گام قبلی شناسایی شده بودند استفاده می کند. همچنین، از یک بهینه یاب فراکاوشی به نام بهینه یاب تعادلی به منظور تعیین مقدار متغیرهای مجهول مسیله، که همان مقادیر آسیب دیدگی المان های معرفی شده توسط گام اول هستند، استفاده می شود. روش پیشنهادی همچنین بر روی تعدادی نمونه عددی نیز تست شده است تا کارایی روش در حضور عوامل مزاحم خارجی مانند نویزهای اندازه گیری نیز بررسی گردد. یک مطالعه مقایسه ای برای قیاس نتایج انجام شده است. طبق نتایج، روش پیشنهادی قادر به تشخیص محل و شدت آسیب در سازه های مختلف است و نویزهای اندازه گیری و اطلاعات مودال فقط از چند مود ارتعاشی اول تاثیر چندانی بر دقت نتایج ندارند. یک مطالعه آزمایشگاهی نیز انجام شده است تا کارایی و دقت روش پیشنهادی در سازه های واقعی نیز دیده شود، که طبق نتایج آن، روش به خوبی قادر به تشخیص آسیب بوده است.کلید واژگان: الگوریتم بهینه یابی، روش های محاسباتی هوشمند، تشخیص خرابی سازهAmong the countless methods that have been proposed in the field of structural damage detection, the finite element model updating method has been very popular. However, the accuracy and efficiency of this method decrease drastically when the number of variables in the problem increases, and this is a problem when dealing with large structures with a large number of elements. In this research, a two-step method is proposed, which is capable of reducing the size of the damage detection problem introduced to the updated model by identifying damaged structural members through a damage index based on static strain energy in the first step. Therefore, only a few variables are introduced to the second step, which include a process of updating the finite element model. This second step actually consists of an iterative process of updating the model, which uses a new and damage-sensitive objective function to detect the severity of damage in the elements identified in the previous step. Also, a meta-exploratory optimizer named equilibrium optimizer is utilized to determine the value of the unknown variables of the problem, which are the damage values of the elements introduced by the first step. The proposed method has also been tested on a number of numerical samples to check the effectiveness of the method in the presence of external disturbing factors such as measurement noise. A comparative study has been done to compare the results. According to the results, the proposed method is able to detect the location and severity of damage in different structures, and measurement noises and modal information only from the first few vibration modes do not have much impact on the accuracy of the results. A laboratory study has also been conducted to find out the efficiency and accuracy of the proposed method in real structures, and according to the results, the proposed method is well able to detect damage.Keywords: Optimization algorithm, Smart calculation methods, Structural damage detection
-
Structures are subjected to different probable earthquake excitations in their lifetime, which have different destructive effects. Life-cycle cost analysis is an appropriate tool for assessing the structural performance to obtain the best economic scenario over its lifetime. Therefore, it is necessary to define a method for optimal seismic design with life-cycle cost objective. However, the nonlinear behaviour of structures under severe earthquakes and the need to synchronize the various constraints of the seismic code require use of innovative methods instead of optimal classical methods. In this paper, the total life-cycle cost of buildings is the optimization objective for the seismic design of reinforced concrete frames. Therefore, a simple novel optimization algorithm is introduced by defining "Neighbours Matrix". This algorithm reaches a path to minimize the objective throughout the steps, based on changing the objective function in "Neighbour RC frames". The results ofoptimumseismically design ofRC framesincluding 5-, 8- and 12-story frames indicated that this algorithm reached optimum RC frame with acceptable performance and few numbers of analyses. Also the convergence rate was high because when total life-cycle cost was the objective function, after two steps with a small number of analyses, the TLCC was decreased about an average 25%. The robustness ofthe algorithmwas confirmed by evaluation of the coefficient of variation of structures in the optimal path.
Keywords: Life-cycle cost analysis, Seismic design, Optimization algorithm, RC frames, Neighboursmatrix
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.