بهینه سازی شکل سدهای بتنی وزنی برای بارگذاری شبه دینامیکی با استفاده از برنامه نویسی ژنتیک و الگوریتم های بهینه یابی تکاملی

سد بتنی وزنی عبارت است از سازه ای سنگین، متشکل از بتن یا مصالح بنایی که در عرض رودخانه به منظور افزایش حجم و ارتفاع آب بالادست ساخته شده و شکل و طراحی آن بایستی به گونه ای باشد که در مقابل کلیه نیروهای وارده پایدار باشد. از آنجایی که وزن سد بتنی وزنی تاثیر بسیار زیادی بر هزینه های طراحی، ساخت، بهره برداری و همچنین شکست احتمالی دارد، یافتن وزن بهینه برای آن، همواره اصلی ترین موضوع مورد توجه طراحان بوده است. تعیین طرح بهینه برای این سدها، یک مسئله بهینه سازی مقید است که تابع هدف آن را وزن سد تشکیل می دهد و قیود آن ارضای شرایط پایداری سد در برابر لغزش، واژگونی و کنترل تنش در بدنه است. در این تحقیق سه مرحله برای رسیدن به مقطع بهینه در نظر گرفته شده است. در مرحله اول مقاطعی از سد بتنی وزنی در نرم افزار cadam مدلسازی شده و مورد آنالیز شبه دینامیکی قرار می گیرند. از آنجا که نتایج بدست آمده از نرم افزار به صورت گسسته می باشد، نمی توان از آن به طور مستقیم در الگوریتم های بهینه یابی استفاده نمود. بنابراین در مرحله دوم با استفاده از برنامه نویسی ژنتیک (gp) روابطی برای ضرایب اطمینان در برابر لغزش، واژگونی و تنش بدست می آید. در مرحله سوم با استفاده از سه الگوریتم بهینه یابی مختلف، مقطع بهینه سد که ضوابط طراحی را نیز ارضا می کند، بدست آمده و نتایج با هم مقایسه می شوند. با استفاده از روش بالا در این پایان نامه مقطع دو سد بتنی وزنی به عنوان مطالعات موردی بهینه یابی شده اند.