بهینه‌سازی طراحی گنبدهای فضاکار با استفاده از الگوریتم‌های فراکاوشی

مهدی بابایی¹ سمیه ملایی²

1) استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه بناب، بناب، ایران
2) استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه بناب، بناب، ایران

کد IOI مقاله : XBHG-EAFCC
محل انتشار : دومین کنفرانس عمران، معماری و شهرسازی کشورهای جهان اسلام(cau2019.ir)
چکیده :
    طراحی سازه‌های ویژه و غیررایج، نظیر سازه‌های مشبک فضاکار، از دیر باز به عنوان یک چالش مهندسی توجه جامعه مهندسین عمران و معماری را به خود جلب کرده است. این سازه‌ها به علت برخورداری از ویژگی‌های متمایزی چون سبکی، استحکام و زیبایی کانون توجه مهندسین بوده اند. در مقابل همه مزایایی که با این سازه‌ها ارائه می‌دهند، طراحی آنها با پیچدگی‌ها و دشواری‌های خاصی همراه است. گنبدها به علت انحناءهای دو و سه طرفه تدابیر و روش‌های طراحی خاصی را می‌طلبند. در این تحقیق سعی بر آن بوده است که روش‌ها و الگوریتم‌هایی جدید و کاربردی برای طراحی هندسه و سایز گنبدهای تک‌لایه و دولایه مشبک فضاکار ارائه شود. در ابتدا با ارائه‌ی ایده‌ی استفاده از توابع پارامتریک ریاضی، از منظر جدیدی به پارامترهای طراحی هندسی نگریسته شده و یک روش سایزبندی اصلاح‌شده برای مواجهه با طراحی سطح مقاطع اعضای این سازه‌ها در پیش‌گرفته شده است که با ترکیب این روش‌ها از تعداد پارامترهای طراحی تا حد امکان کاسته خواهد شد. روش‌های پیشنهادی برپایه‌ی الگوریتم‌های فراتکاملی اجتماع ذرات و ژنتیک و نیز ابزارهای هوش مصنوعی مانند منطق فازی و الگوریتم ژنتیک است. درنهایت، با ارائه مثال‌های عددی برای هر کدام از روش‌های پیشنهادی و با طراحی چندین گنبد مشهور، نشان داده می‌شود که روش‌های پیشنهادی به شکل موثری قادر به کاهش وزن سازه‌های گنبدی بوده و می‌توانند طرح‌هایی با مطلوبیت بالا ارائه دهند.

کلمات کلیدی : سازه‌ی فضاکار گنبد دولایه طراحی بهینه الگوریتم ژنتیک الگوریتم اجتماع ذرات منطق فازی