تعیین چیدمان بهینه فولاد تسلیح دیوار برشی با بازشو با رویکرد مدل خرپایی

تعیین چیدمان بهینه ی فولاد تسلیح دیوار برشی با بازشو، از مسائل پر اهمیت در طراحی این عضو سازه ای می باشد. یکی از روش های طراحی این اعضا روش مدل خرپایی می باشد که با توجه به مدل انتخابی چیدمان فولاد تسلیح صورت می گیرد. در این تحقیق با انتخاب کسر حجمی مناسب در مسئله ی بهینه سازی توپولوژی پیوسته، راهکاری برای تعیین مدل خرپایی بهینه معرفی شد. در مسئله ی بهینه سازی از تابع هدف کمینه سازی انرژی کرنشی الاستیک برای رسیدن به الگوی حمل بار بهینه و از مدل SIMP اصلاح شده با تابع جریمه ی پیوسته برای جلوگیری از رسیدن به جواب های کمینه ی محلی استفاده شد. در پایان با استفاده از تحلیل اجزاء محدود غیرخطی و تعریف شرایط کیفی و کمی برای مدل خرپایی بهینه، به بررسی مدل های به دست آمده از بهینه سازی توپولوژی برای سه نمونه دیوار برشی با بازشو پرداخته شد و مدل های به دست آمده با مدل های پیشین و مدل های با قید ساخت مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد مدل های بهینه سازی توپولوژی نسبت مقاومت نهایی به وزن فولاد تسلیح بیشتری نسبت به مدل های دیگر دارند و چیدمان بهینه ای برای فولاد تسلیح دیوار برشی با بازشو پیشنهاد می کنند.