ارزيابي غيرخطي و بهنيه‌سازي سيستم باربر قابي براي طره‌هاي فلزي به روش الگوريتم ژنتيك

Nonlinear Evaluation and Optimization of Frame-type Load Bearing System for Steel Cantilevers with Genetic Algorithm

مقيد نمودن تيرهاي طره متوالي در ارتفاع ساختمان ها به يكديگر با اعضاي همبند خمشي مي تواند منجر به طراحي اقتصادي تر سازه نگهدارنده بالكن ها شود. بزرگترين حسن اين سيستم سازه اي، انعطاف پذيري موقعيت اعضاي همبند متناسب با خواسته هاي معماري مي باشد. از آن جا كه موقعيت اعضاي همبند نسبت به يكديگر در تعيين سختي و مقاومت سازه معلق تأثيرگذار است، در اين پژوهش پنج آرايش متفاوت براي اعضاي همبند در قاب هاي فولادي هشت طبقه با طره هاي 5 متري در طرفين قاب طراحي شده و با قابي مشابه با طره هاي ساده نتايج مقايسه شده است. براي دست يابي به بهترين عملكرد سازه اي در هر شش قاب از الگوريتم ژنتيك در فرايند طراحي و بهينه سازي استفاده شده است. در بهينه ترين آرايش، وزن كل سازه فلزي و بخش معلق (شامل تيرهاي طره و اعضاي همبند) به ترتيب به ميزان 13 و 26 درصد كاهش يافته است. هم چنين الگوريتم ژنتيك اطلاعات ارزشمندي در مورد تخصيص بهنيه سختي در اعضا ارائه كرده است كه در طراحي اوليه اين سيستم مي تواند مورد استفاده قرار بگيرد. در نهايت شش قاب طراحي شده در قسمت قبل تحت اثر تحليل استاتيكي غيرخطي به روش بارافزون قائم بررسي شده و منحني هاي ظرفيت ارائه گرديده است. نتايج تحليل هاي غيرخطي نشانگر پتانسيل جذب انرژي قابل توجه رفتار قابي نسبت به طره هاي ساده و ايمني بيشتر اين سيستم در شرايط بارگذاري غيرمنتظره خواهد بود.