مکان یابی بهینه بادبندها در قابهای فولادی با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک

در طراحی لرزه ای سازه های فولادی، برای مقاومت در برابر بارهای جانبی، معمولا از سیستم مهاربندی فولادی استفاده می شود. در چنین قابهایی امکان قرارگیری بادبندها در مکانهای متعددی وجود دارد. طراح بایستی قبل از تصمیم گیری، تمامی حالتهای ممکن برای قرارگیری بادبندها در مکانهای مختلف را مورد توجه و بررسی قرار دهد. محل بهینه بادبندها، غالبا به روش آزمون و خطا تعیین می شود. این فرآیند عملا غیرممکن می باشد؛ ولوآنکه طراح باتجربه باشد. در این مقاله مکان یابی بهینه بادبندها، در قابهای فولادی دو بعدی، با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک مورد بررسی قرار گرفته است. در روش الگوریتم ژنتیک استفاده شده، از یک تابع شایستگی غیرخطی چند جمله ای با در نظر گرفتن وزن قاب، جابجایی نسبی طبقات و نسبت تنشهای اندرکنشی اعضای قاب، استفاده شده است. در این مقاله از دو روش انتخاب چرخ گردان و رقابتی، دو تعداد بیت و دو نوع اتصال تیر به ستون (گیردار و مفصلی) استفاده شده است. قابها در پنج حالت مختلف بهینه سازی شده اند. برای تحلیل قابها از تحلیل های استاتیکی خطی، مودال و طیف پاسخ استفاده شده است. برای تحلیل، طراحی و بهینه سازی قابها از برنامه های نوشته شده به زبان نرم افزار MATLAB بهره گرفته شده است. در انتها، تاثیر نوع روش انتخاب، تعداد بیتها و نوع اتصال تیر به ستون در روند بهینه سازی قابها مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین نشان داده شده است که در مکان یابی بهینه بادبندها، استفاده از تعداد بیتهای کمتر، منجر به نتایج بهتری خواهد شد و کارایی دو روش انتخاب چرخ گردان و رقابتی، بسیار نزدیک به هم است