طراحي بهينه سازههاي فضاكار گنبديشكل با استفاده از الگوريتم تركيبي انفجار بزرگ و الگوريتم جستجوي سيستم ذرات باردار

سازههاي فضاكار، سازههايي هستند كه قابليتهاي عمدهاي را در اختيار مهندسان براي تلفيق اصول زيباشناختي و نوآوريها با جنبههاي رفتاري و عملكردي سازه قرار ميدهند. از آنجايي كه اين نوع از سازهها اغلب براي پوشش دهانههاي وسيع مورد استفاده قرار ميگيرند، ابعاد آنها نيز معمولا بزرگ است و در نتيجه طراحي بهينه اين سازهها، موجب صرفهجويي قابل ملاحظهاي در هزينه نهايي ميشود؛ همچنين با توجه به اين كه تنوع اعضاي تشكيل دهندهي سازههاي فضاكار معمولا زياد است، بنابراين طراحي آنها كاري دشوار و وقتگير است. الگوريتمهاي بهينهيابي فراكاوشي به دليل قدرت و سرعت همگرايي زيادي كه در پيدا كردن جوابهاي بهينه و يا نزديك به بهينه دارند، قادرند به طور چشمگيري پاسخگوي اين مشكل باشند. در اين مقاله طراحي بهينه دو نوع سازه فضاكار گنبديشكل با استفاده از دو الگوريتم بهينهيابي جديد و قدرتمند به نامهاي الگوريتم تركيبي انفجار بزرگ ) HBB-BC ( و الگوريتم جستجوي سيستم ذرات باردار ) CSS ( انجام ميگيرد. هدف از بهينهيابي، تعيين سطح مقطع براي گروههاي الماني گنبدها از جدول مقادير مجاز آييننامه ضريب مقاومت و بار LRFD-AISC است. محدوديتهاي طراحي شامل محدوديت تغييرمكان گرهي، و همچنين محدوديت نيروهاي داخلي و نسبت لاغري اعضا مطابق با روابط مربوطه در آييننامه ضريب مقاومت و بار است. دو نوع بارگذاري متفاوت برروي گنبدها اعمال ميگردد، و نمودارهاي همگرايي الگوريتمها و نتايج حاصل از بهينهيابي برروي هر گنبد تحت بارهاي وارده، به صورت مجزا آورده شده است. مقايسهاي بين نتايج به دست آمده توسط هر الگوريتم صورت ميگيرد و توان هر الگوريتم در به دست آوردن جوابهاي بهينه، مورد ارزيابي قرار ميگيرد؛ همچنين رفتار گنبدها تحت بارهاي وارده نيز بررسي ميشود. تمامي مراحل آناليز، طراحي و بهينهيابي با استفاده از برنامهنويسي در نرمافزار Matlab انجام شده است