بهینه سازی رفتار لرزه ای سازه های فولادی با استفاده از الگوریتم فرا اکتشافی

بیشتر مهندسان برای طراحی بهینه سازه ها فقط به کاهش هزینه های اولیه ساخت اکتفا می کنند، حال آنکه هزینه هایی که ممکن است به سازه در طول عمر مفید آن وارد شود بعضاً تا ده برابر هزینه اولیه ساخت سازه می باشد. بنابراین در هنگام طراحی سازه لازم است هزینه های احتمالاتی ناشی از زلزله مورد توجه قرار گیرد. در چند سال اخیر تحقیقات در زمینه بهینه یابی بر مبنای هزینه چرخه عمر که مجموع هزینه های اولیه و هزینه های احتمالی ناشی از حوادثی مانند زلزله را در بر میگیرد، مورد توجه محققان واقع شده است. در این تحقیق سعی می شود با استفاده از روش مبتنی بر ریسک بین هزینه های اولیه و هزینه های ناشی از زلزله موازنه ایجاد کرد و هزینه کل سازه را بهینه کرد. در این روش منحنی شکنندگی هر سازه با استفاده از روش ساده شده ای بدست آمده است. ضمناً با بهبود الگوریتم ژنتیک، با صرف زمان کمتری نسبت به تحقیقات مشابه فرایند بهینه یابی انجام شده است. نتایج نشان میدهد که به افزایش حدود 10 درصدی هزینه های اولیه در قابهای خمشی فولادی، میتوان هزینه های خسارت لرزه ای را حدود 200 درصد کاهش داد. با بررسی اثر تورم در برآورد هزینه چرخه عمر مشاهده شده است که با افزایش تورم و کاهش سالیانه ارزش پول، هزینه اولیه و هزینه چرخه عمر سازه کاهش می یابد. همچنین با مطالعه اثر خطر پذیری در برآورد هزینه سازه، ملاحظه شده است که با افزایش خطرپذیری، هزینه خسارت ناشی از زلزله و هزینه چرخه عمر بیشتر میشود.