بهينه سازي مخازن بتني نيمه مدفون نگهدارنده سيالات توسط الگوريتم اجتماع ذرات و غلاف تقويتي منشوري

Optimization of Reinforced Concrete Reservoir with Circumferential Stiffeners Strips by Particle Swarm Algorithm

مخازن بتنی یكی از سازه‌هاي مهم در نگهداري سیالات به منظور ذخيره‌سازي و استفاده در شبكه‌هاي انتقال سایلات می باشند. این مخازن مستطیلی معمولا دارای اشكال ثابتی بوده و با توجه به میزان دبی ورودی، شرایط زمین ساختگاه، نوع بار استاتیكی و دینامیكی طراحی و محاسبه می گردند. در این تحقیق بر اساس آنالیزهای انجام شده در ابتدا المان های جداره های مخزن تیپ شده و سپس میزان دامنه ضخامت پوسته و سطح مقطع میلگرد مصرفی حداقل و حداكثر در هر یك از المان ها بر اساس میزان تنش حداكثری مشخص شده-اند. در مرحله بعد برپایه آنالیز مخزن و به كمك الگوریتم رابط پارامتریك شناسایی سیستم سازه ها اطلاعات مربوطه با كد الگوریتم اجتماع ذرات كه یك الگوریتم جستجوی اجتماعی می باشد تركیب شده تا میزان ضخامت بهینه مقاطع المان های پوسته مخزن به همراه میزان بهینه سطح مقطع میلگردهای مصرفی مشخص شوند. با توجه به مدل‌های خطی ریاضی بسیار پیچیده برای جانمایی صحیح و زوایای مربوط به زنجیره ای از غلاف های تقویتی پیرامونی كه باعث بهسازی لرزه‌ای سازه می شوند، یك رابطه دو طرفه بین نرم افزار مدل سازی و كد الگوریتم اجتماع ذرات در جهت بهینه سازی انتخاب گردیده است. در انتها میزان مقایسه ای وزن بهینه سازی شده مخزن بتنی توسط غلاف تقویتی پیرامونی با روش های متداول مورد ارزیابی قرار گرفته است كه نشان دهنده كاهش 19% وزن میلگرد مصرفی، 20% وزن بتن مصرفی و حداقل صرفه جویی13% هزینه ساخت بر اساس آیتم های فهرست بهاء در یك مخزن شاخص بتنی 000/10 متر مكعبی شده است.

Reinforced concrete reservoirs (RCR) have been used extensively in municipal and industrial facilities for several decades. The design of these structures requires that attention be given not only to strength requirements, but to serviceability requirements as well. These types of structures will be square, round, and oval reinforced concrete structures which may be above, below, or partially below ground. The main challenge is to design concrete liquid containing structures which will resist the extremes of seasonal temperature changes, a variety of loading conditions, and remain liquid tight for useful life of 50 to 60 years. In this study, optimization is performed by particle swarm algorithm basd on structural design. Firstly by structural analysis all range of shell thickness and areas of rebar find. In the second step by parameter identification system interchange algorithm, source code which developed in particle swarm algorithm by MATLAB software linked to analysis software. Therefore best and optimized thicknesses and total area of bars for each element find. Lastly with circumferential stiffeners structure optimize and show 19% decrease in weight of rebar, 20% decrease in volume of concrete, and 13% minimum cost reduction in construction procedure compared with conventional 10,000 m3 RCR structures.