طراحی بهینه براساس عملکرد قاب‌های مهاربندی همگرا فولادی براساس تحلیل استاتیکی غیرخطی

مهندسان سازه همیشه به دنبال طراحی سازه‌هایی بودند که بتوانند عملکردشان را هنگام زلزله پیش‌بینی کنند. با استفاده از روش طراحی مبتنی برعملکرد می‌توان سازه‌ها را مورد بررسی قرارداد تا رفتاری که در برخورد با زلزله مورد انتظار از خود نشان می‌دهند را مشاهده کرد. امروزه بهینه‌سازی در طراحی سازه‌ها از اهمیت زیادی برخوردار می‌باشد. زیرا میزان هزینه برای اجرای یک سازه که از نظر اقتصادی بصرفه باشد بر اهمیت این موضوع تاثیر می‌گذارد. در این مطالعه بهینه‌سازی وزن قاب‌های مهاربندی همگرا بر‌اساس روش طراحی مبتنی‌بر‌ عملکرد مورد سنجش قرار گرفته است. به‌دلیل آنکه یکی از مرسوم‌ترین روش‌های تحلیل برای ارزیابی عملکرد لرزه‌ای روش تحلیل استاتیکی غیرخطی می‌باشد در این مطالعه این روش به عنوان مبنای تحلیل به‌ کارگرفته شده است. مباحث بهینه‌سازی به دو زیرمجموعه تابع هدف و محدودیت‌ها تقسیم‌بندی می‌شود. تابع هدف این پژوهش براساس معیاری از وزن سازه نوشته شده‌ است. قیود مسئله بهینه‌سازی نیز شامل معیارهای پذیرش برای اعضای کنترل‌شونده توسط نیرو و کنترل‌شونده توسط تغییرشکل و سایر قیود طراحی در سطوح عملکردی مورد نظر هستند. به منظور امکان‌سنجی طراحی بهینه براساس مسئله تعریف‌شده بهینه‌سازی وزن دو قاب مهاربندی همگرای فولادی دوبعدی بااستفاده از الگوریتم فراابتکاری ewoa و evps مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج حاصل از بهینه‌سازی نشان می‌دهد که می‌توان مسئله بهینه سازی وزن قاب مهاربندی همگرا را براساس روش مبتنی بر عملکرد و با استفاده از این الگوریتمهای فراابتکاری پیاده سازی نمود.

optimum performance-based design of concentric braced steel frames using nonlinear static analysis

structural engineers have always sought to design structures that can predict their performance during earthquakes. by using the performance-based design method, the structures can be examined to observe the behavior they show when dealing with the expected earthquake. nowadays, optimization is very important in the design of structures. because the amount of cost to implement a structure that is economical from the point of view affects the importance of this issue. in this study, the weight optimization of convergent bracing frames has been measured based on the performance-based design method. because one of the most common methods of analysis to evaluate the seismic performance is the non-linear static analysis method, this method has been used as the basis of analysis. in this study, the objective function is considered based on the weight of the structure. the optimization problem considers the acceptance criteria for force-controlled and deformation-controlled members at desired performance levels, as well as geometric constraints. to make the optimal design possible based on the defined problem, optimizing the weight of three- and six-story concentrically braced 2d steel frames have been investigated using evps and ewoa algorithms. the results of the optimization show that it is possible to optimize the weight of the concentrically braced frame based on the performance-based method and using the algorithm.