طراحي بهينه سد هاي بتني وزني با استفاده ازالگوريتم بهينه سازي انبوه اجزا

در طراحي سيستمهاي مهندسي، طرحي مطلوبتر است كه علاوه بر تامين اهداف مورد نظر، هزينه كمتري نيز داشته باشد. از اين رو كمينه كردن هزينه و بهينه سازي طرحهاي مهندسي از ديرباز در علوم مهندسي مورد توجه قرار گرفته است. از جمله اين مسائل ميتوان به مسأله ساخت سدهاي بتني وزني اشاره كرد كه با توجه به ويژگيهاي خاص فني، پيچيدگي طرح و بتن ريزي حجيم بدنه سد از اهميت بسزايي برخوردار است. علاوه بر اين، از آنجايي كه پيچيدگيهاي طراحي اين نوع سدها و تعداد زياد پارامترهاي موثر در طراحي بهينه آنها، امكان قرار گرفتن در نقاط بهينه موضعي و در نتيجه انتخاب مقاطع بزرگتر از حد مورد نياز را در روشهاي مرسوم بهينه سازي بالا ميبرد؛ به كارگيري روشهاي نوين بهينه سازي كه از طبيعت الهام ميگيرند براي افزايش كارايي در امر طراحي بهينه سدهاي بتني وزني بسيار ضروري است. در اين مقاله به ارائه يك روش حل كارا مبتني بر الگوريتم بهينهسازي انبوه اجزا براي طراحي بهينه سدهاي بتني وزني پرداخته ميشود. در اين روش با در نظر گرفتن تمامي نيروهاي وارد بر بدنه سد، پارامترهاي هندسي مقطع سد به گونهاي تعيين ميگردد كه علاوه بر تامين پايداري در برابر لغزش، واژگوني و كنترل تنشها در سطوح بالادست و پايين دست بدنه سد، حجم بتن ريزي تا حد ممكن كاهش يافته و طرح از لحاظ اقتصادي بهينه شود. در بخش پاياني به منظور نشان دادن كارايي روش ارائه شده، مقطع بهينه دو نمونه سد بتني وزني محاسبه و جوابهاي بدست آمده براي آنها با مقادير واقعي و هم چنين مقادير حاصل از الگوريتم ژنتيك مقايسه ميگردد. نتايج بدست آمده از اين مقايسات بيانگر كاهش معنيدار حجم بتن مصرفي در طرحهاي بهينه حاصل از روش پيشنهادي نسبت به طرح واقعي سدها و طرحهاي بدست آمده از الگوريتم ژنتيك است.