امروزه یکی از راههای کاهش پاسخ های لرزه ای ، کنترل سازه ها می باشد که در این میان روش های فعال و نیمه فعال از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند . به منظور استفاده از این روش های کنترلی ، به الگوریتمی نیاز داریم تا بتواند در هنگام زلزله (یا هر بارگذاری دینامیکی دیگر) سازه را کنترل کرده و به نحو بهینه ای خسارات ناشی از بارگذاری دینامیکی را کاهش دهد. یکی از الگوریتم های پیشنهادی، الگوریتم برهان فازی می باشد که امروزه به دلیل دارا بودن نیرومندی ذاتی، در بسیاری از کاربردهایی که با نامعینی اطلاعات سر و کار دارد استفاده می شود. از آنجاییکه زلزله به عنوان یک پدیده تصادفی نامعین در نظر گرفته می شود، الگوریتم فازی برای کنترل آن مناسب به نظر می رسد و تحقیقاتی نوین در این زمینه انجام شده است. حال این مساله مطرح است که از چه روشهایی برای بهینه کردن پارامتر های موثر بر الگوریتم فازی نظیر ضرایب تاثیر حکم ها، متغیر های توابع عضویت و چینش حکم های فازی می توان استفاده کرد؟ در سالهای گذشته مطالعات زیادی بر روی بهینه سازی احکام فازی انجام شده که به نحو موثری، میزان تاثیر کنترل گر ها را افزایش داده است. در بیشتر این بهینه سازی ها که در دامنه الگوریتم فازی قرار می گیرند، از روشهای بهینه سازی خود الگوریتم فازی (استفاده از الگوریتم فازی سازگار) استفاده شده است. یکی ازموثرترین راههای بهینه سازی الگوریتم فازی، انتخاب توابع عضویت مناسب می باشد و در همین راستا، الگوریتمهای ژنتیک توانسته اند از طریق تعریف توابع سازگاری، در بهینه سازی پارامترهای تابع عضویت موثر واقع شوند. تابع سازگاری این خاصیت را داراست که شامل متغیر هایی است که جزو متغیر های کنترل سیستم نمی باشند. از همین خاصیت می توان استفاده کرده و با استفاده از روش های بهینه سازی چند هدفی، پاسخهای لرزه ای مختلف را به صورت همزمان کاهش دهد. امروزه روشهای بهینه سازی ژنتیکی چند هدفی نوینی تعریف شده اند که در میان آنها می توان به روش nsga-ii اشاره کرد که از آن می توان برای تعریف مجموعه حکم های فازی استفاده کرد. در سالهای اخیر، این روشهای بهینه ژنتیکی بر روی کنترل گر های فازی اعمال شده و توانسته است به نحو موثری پاسخهای لرزه ای متفاوت را همزمان کاهش دهد. در این رساله هدف بر این است که با استفاده از الگوریتم ژنتیک پارامتر های توابع الگوریتم فازی، ضرایب تاثیر حکم ها و چینش حکم های فازی به نحو موثری بهینه شده و پاسخهای لرزه ای سازه مورد نظر با استفاده از کنترل گر atmd کاهش یابد.

نظریهآشوبدرده هایاخیرجزو پژوهش هایعلمیرشته هایگوناگونیچونفیزیک، ریاضی، شیمی، مکانیک، برق و نظایر آنقرارگرفته است،امادرواقع،مفهومسادهآنریشهدربرداشت هایاولیهانساندرموردجهاندارد. ازنقطهنظرآشوب،سیستم هایپیچیدهصرفاظاهریپرآشوبدارندودرنتیجه،نامنظمیاتصادفیبهنظرمی رسند،درحالیکهممکناستتابعیکجریانمعینبایکفرمولریاضیمشخصباشند. در این تحقیق با هدف کاربرد نظریه آشوب در مهندسی سازه، خصوصیت رفتاریی که یک سری زمانی آشوبناک برای سازه ایجاد می کند، با زلزله های واقعی مقایسه و شباهتهای موجود دیده می شود.در ادامه به بررسی حضور آشوب در سری های یک بعدی زمان،موجود در پاسخهای دینامیکی سازه های برشی پرداخته می شود، که با آزمون نمای لیاپونوفانجام می شود. با بررسی رفتار زلزله هاو پاسخ های جابجایی، سرعت و شتاب، حضور آشوبهای کوچکدر جابجایی قاب برشی13 درجه آزادی در برابر زلزله طبس بخوبی نمایان می شودکه خود بیانگر لزوم بررسی بیشتر حضور آشوب در رفتار سازه هااست. در گام آخر با استفاده از الگوریتم فازیبا تابع عضویت مثلثی، سازه 2 درجه آزادی برشی تحت تحریک آشوبناک و همچنین سازه آشوبناک کنترل می گردند و پاسخهادر محدوده الاستیک قرار می گیرند.

در دنیای واقعی، سیستم ها و یا هر پدیده ی طبیعی و غیرطبیعی که دارای بی نظمی باشند از نقطه نظر مهندسی و پیش بینی این پدیده ها بد و غیر مطلوب تلقی می شوند. گاهی این بی نظمی، از عدم شناخت انسان به این پدیده ها ناشی می شود و گاهی هم واقعا این سیستم ها بی نظم هستند. اما آنچه که در دهه های اخیر به آن توجه خاصی شده است، سیستم هایی است که رفتاری به ظاهر آشفته و بی نظم دارد. چنانچه این سیستم ها در برخی شرایط صادق باشند به آنها سیستم های آشوبناک می گویند. این نوع بی نظمی، در سیستم های دینامیکی غیر خطی مشاهده می شود. در این تحقیق، مدل های واقعی از ساختمان ها به صورت 3 بُعدی تحت تحریک زلزله های مختلف، تحلیل شده است. سپس با استفاده از روش کشف آشوب توسط نمای لیاپانوف، نتایج حاصل از تحلیل بررسی شده اند. نتایج بدست آمده نشان می دهند که نمای لیاپانوف محاسبه شده برای این مدل ها، تحت زلزله کوبه و همچنین زلزله ی طبس مثبت بوده لذا رفتار آشوبناک در این مدل ها به وضوح کشف شده است. با توجه به کشف این رفتار در ساختمان های فولادی با سیستم قاب خمشی، اهمیت بررسی بیشتر این رفتار روی سایر سازه ها آشکار می شود. از آنجا که پدیده ی آشوب یک رفتار غیر قابل پیش بینی است و با انجام این تحقیق، احتمال رخداد آن در سازه های معمولی حتی در زمانی کوتاه نظیر آنچه در زلزله حادث می شود به نظر می رسد که شایسته باشد مطالعات بیشتر در سازه های مرتبط با مهندسی عمران انجام گیرد.

پردازش موازی به معنی بکار گیری تکنیک های متنوعی در پردازش همزمان داده هاست که به منظور افزایش سرعت محاسبات سیستم های رایانه ای صورت می گیرد در سیستم پردازش موازی به جای پردازش متوالی دستورات از پردازش همزمان داده ها برای رسیدن به سرعت پردازش بیشتر استفاده می شود.برای ارائه یک الگوریتم بهینه درسیستم های موازی برنامه نویس می بایست اطلاعات کافی از پردازش و سازمان حافظه و نحوه عملکرد سیستم عامل داشته باشد. در این مطالعه یک نرم افزار کامپیوتری نوشته شد تا یک قاب خمشی دو بعدی تحت آنالیز خطی تاریخچه زمانی،در اثر یک تحریک زمین لرزه قرار گرفت. فرایند حل با روش مودال و انتگرال گیری دوهامل که قابلیت بیشتری برای موازی سازی داردیک بار سریال با استفاده از یک پردازنده و بار دیگر توسط سیستم های جدید چند پردازنده صورت گرفت تا به مزیت های استفاده از سیستم های چند پردازنده وبرنامه های متناسب با این سیستم ها نسبت به سیستم های قدیمی تک پردازنده پی برده شود. نتایج حاصل گویای وجود مزیت های زیادی در بهره گیری از برنامه های موازی به منظور استفاده در سیستم های چند پردازنده می باشدبه طوری که حتی درالگوریتم های ضعیف و غیر بهینه موازی، به دلیل بهره گیری از چند پردازنده در حل مسئله،با افزایش حجم محاسبات زمان حصول جواب کمتر از حالت سریال مسئله می گردد.

امروزه برای مقابله با ارتعاشات و اثرات نامطلوب آن بر روی سازه ها روش های مختلفی تحت عنوان کنترل بوجود آمده است. این روش ها در سازه های عمرانی نیز رشد روز افزونی داشته است. کنترل سازه ها را می توان به سه گروه عمده غیر فعال،نیمه فعال، فعال تقسیم کرد. در این میان کنترل فعال روشی است که به عنوان یک روش موثر شناخته می شود و سازه های مختلفی با این روش کنترل شده است. کنترل فعال شامل دو بخش سخت افزاری و نرم افزاری می باشد. بخش سخت افزاری آن شامل حسگرها، پردازشگر و ابزار کنترل می باشد. قسمت نرم افزاری آن الگوریتم محاسبه نیروی کنترل می باشد. در این تحقیق سعی شده است تا روشی کارا جهت محاسبه نیروی کنترل پیشنهاد داده شود. برای این منظور از کنترلگر فازی استفاده شده است. جهت بهینه شدن پاسخ های سازه پارامترهای کنترلگر با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات (pso) بهینه شده است. کنترلگر فازی برای سازه ای یازده طبقه طراحی و بهینه شده است. نیروی کنترل توسط سیستم تاندون فعالی که در طبقه آخر سازه نصب شده به سازه اعمال گردیده است. جهت طراحی و بهینه سازی پارامترهای کنترلگر لازم است، کنترلگر آموزش داده شود. بدین منظور چند رکورد زلزله انتخاب شد، سپس کنترلگر بوسیله این رکوردها آموزش داده شده است. کارایی کنترلگر در زلزله هایی که کنترلگر تحت آن زلزله ها آموزش دیده بررسی گردیده است. همچنین به منظور بررسی اثر پذیری کنترلگر در زلزله های دور از کانون و نزدیک کانون چند زلزله انتخاب و میزان کارایی کنترلگر در آن زلزله ها بررسی گردید. به نظر می رسد چون کنترلگر توسط چند رکورد زلزله نزدیک کانون آموزش داده شده است، کارایی مناسبی در این نوع زلزله ها دارا باشد.

کاربرد سیستم های کنترل نیمه فعال به دلایل سادگی و دارا بودن هم زمان مزایای سیستم های کنترل غیر فعال و فعال، روز به روز درحال افزایش و پیشرفت است. در خلال این پیشرفت ها الگوریتم های مختلفی جهت بهینه سازی پاسخ های سازه ها ایجاد شده اند. در این تحقیق به بررسی کنترل نیمه فعال بهینه سازه های برشی مجهز به میراگر mr پرداخته شده است. یکی از عوامل موثر در مقدار نیروی کنترل ایجاد شده، ولتاژ ورودی به میراگر mr می باشد. با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات تطابقی apso ولتاژ ورودی به میراگر بهینه سازی شده است.ولتاژ بهینه نیروی کنترل کمینه ای که منجر به بیشترین کاهش پاسخ سازه می شود را تولید می کند. الگوریتم apso در ضمن دارا بودن مزایای الگوریتم pso، معایب این الگوریتم از جمله گرفتار شدن در بهینه محلی را مرتفع می سازد. مساله کنترل سازه بصورت یک مساله بهینه سازی مقید که درآن معادله حرکت سازه، معادلات رفتار دینامیکی میراگر و تابع هدف بهینه سازی هم زمان حل می گردند، پیشنهاد شده است. برای بررسی کارایی روش کنترل پیشنهادی، یک ساختمان برشی شش طبقه مجهز به چهار میراگر تحت زلزله های ال سنترو، نورثریج، کوبه و لوما پریتا و دو سازه 11طبقه و16 طبقه تحت زلزله ال سنترو مورد بررسی و کنترل قرار گرفته شده اند. روش کنترلی کاهش قابل ملاحظه ای در مقادیر حداکثر تغییرمکان مطلق، تغییر مکان نسبی و سرعت طبقات سازه داشته است. مقایسه شاخص های عملکرد روش کنترل پیشنهادی با سایر الگوریتم های کنترل ، بیانگر عملکرد موفق الگوریتم مورد استفاده می باشد.

در بسیاری از مسایل مهندسی- که به روش اجزای محدود تحلیل می شوند- بازتولید تطابقی شبکه به دلیل تمایل به توزیع یکنواخت تر خطای ناشی از حل در کل دامنه، اجتناب ناپذیر است. علاوه بر این گاهی لازم است محاسبات در گام بعدی به کمک یک شبکه مناسب تر (جدید) ادامه یابد. این در حالی است که محاسبات گام جاری بر اساس یک شبکه اولیه (قدیم) بوده است. در اینگونه موارد، لازم است آخرین اطلاعات جابجایی، تنش، کرنش و نظایر آن از شبکه قدیم به شبکه جدید انتقال یابد. هدف از انجام این تحقیق، پیاده سازی الگوریتم های موازی مورد نیاز جهت انتقال اطلاعات جابه جایی، تنش و کرنش از شبکه قدیم به شبکه جدید می باشد. در ادامه، از اپراتورهای پربازده مذکور جهت انتقال نتایج جابجایی، تنش و کرنش از شبکه تحلیل شده (قدیم) به شبکه جدید استفاده می شود. لازم به ذکر است که استفاده از این اپراتورهای پربازده که به صورت موازی پیاده سازی شده اند می تواند در مسایل پرالمان بسیار مفید بوده زمان انتقال اطلاعات را کاهش دهد. در نهایت استفاده از چنین الگوریتمی در تحلیل های ترنزینت، می تواند موجب دست یابی به نتایجی دقیق تر، در مدت زمان کمتر شود.

تحلیل مودال فرآیند تعیین خصوصیات دینامیکی ذاتی سازه است. منظور از خصوصیات دینامیکی ذاتی سازه، فرکانس های طبیعی سازه و اشکال مودی مرتبط با آن است. فرکانس های طبیعی از طریق مقادیر ویژه و اشکال مودی به کمک بردار های ویژه محاسبه می شوند. با استفاده از این خصوصیات می توان فرمولی ریاضی جهت معرفی رفتار دینامکی سازه ایجاد کرد. آشنایی با رفتار دینامیکی یک سازه در طراحی آن در برابر بارهای دینامیکی ضروری است. یک تیر دو بعدی می تواند به عنوان مثال تخمینی از تیر دسته ی یک جرثقیل بازویی یا حتی عرشه ی یک پل باشد. از آن جایی که طراحی یک فرآیند سعی و خطاست، بنابراین انجام فرآیند تحلیل مودال نیز در حین طراحی به دفعات انجام خواهد شد. بنابراین اگر بتوان با روشی زمان انجام این تحلیل را کاهش داد، می توان محاسبات را با دقت بالاتری انجام داد و نتایج بهتری بدست آورد. در نتیجه از نظر اقتصادی نیز به پروژه کمک خواهد شد. با کمک پردازش موازی می توان این مورد را تحقق بخشید. از دیگر مزایای استفاده از پردازش موازی در حل مسائل، می توان به استفاده از منابع سیستمی جدا از یکدیگر اشاره نمود. با کمک پردازش موازی می توان سیستم های جداگانه را با هم و برای حل یک مساله به کار گرفت. در این پایان نامه پتانسیل موازی سازی الگوریتم های معمول محاسبه ی مقادیر و بردارهای ویژه مورد بررسی قرار گرفته است و الگوریتم دیویدسون موازی با کمک بردار اصلاحی عمومی که شامل حل دستگاه به صورت موازی می شود مورد استفاده قرار گرفته است. به عنوان الگوریتم حل دستگاه موازی از الگوریتم گرادیان مزدوج با پیش شرط استفاده شده است. در این پژوهش، روش تقسیم بندی ماتریس های مورد نیاز میان پردازنده ها و عملکرد این روش ها مورد بررسی قرار گرفته است. روش تقسیم بندی سطری و روش نوینی به نام تقسیم بندی شطرنجی اصلاح شده در حالت انجام فشرده سازی ماتریسی و عدم فشرده سازی اجرا شده اند. در پایان مشاهده شد که افزایش سرعت برنامه های نوشته شده به کمک روش تقسیم ماتریسی شطرنجی اصلاح شده عمل کرد مطلوب تری از روش تقسیم بندی سطری در کاهش زمان پردازش داشته است.

چکیده در حال حاضر یکی از مسائل مطرح و مورد توجه در مهندسی عمران، بررسی رفتار دینامیکی پل ها تحت اثر بارهای متحرک می باشد. بارهای متحرک معمولا به صورت جرم متحرک یا نیروی متحرک و یا سیستم چند درجه آزادی متحرک مدلسازی شده و پل ها نیز در انواع مختلف تیرها و یا صفحات مدلسازی می شوند. در این پایان نامه بار متحرک به صورت یک سیستم دو درجه آزادی متحرک (سیستمی تک محوره) و پل مذکور نیز به کمک یک صفحه ارتوتروپیک مدلسازی شده است. هدف این پژوهش تحلیل تاریخچه زمانی پل حامل وسیله نقلیه به روش تفاضل محدود موازی است. به عبارت دقیق تر روش مورد استفاده برای حل مسئله مذکور، روش تفاضل محدود بوده که به صورت موازی پیاده سازی شده است. پردازش موازی روشی است که در آن مسائل بزرگ به تعدادی مسئله کوچکتر با قابلیت حل پذیری آسان تر در حالت موازی تبدیل می شوند. هر چه شبیه سازی ها به سمت واقعیت نزدیک تر می شوند قدرت محاسباتی مورد نیاز نیز به سرعت افزایش می یابد. بنابراین محققین ناچار به استفاده از کامپیوترهای چند پردازنده و پردازش موازی هستند تا بتوانند حداکثر توان محاسباتی مورد نیاز را بدست آورند. در این مطالعه نیز با توجه به حجم بالای محاسبات استفاده از پردازش موازی لازم می باشد. در یک جمله می توان هدف این رساله را صحت سنجی رابطه ضریب ضربه ارائه شده بوسیله aashto برای طراحی پل های بزرگراه ها به کمک الگوریتم های موازی در نظر گرفت. در این رساله پس از مدلسازی مسئله به روش مذکور نمودار تاریخچه زمانی نقطه میانی صفحه رسم شده است. تطابق این نمودار با نمودار موجد در ادبیات فنی، خود تأییدی بر صحت روش مدلسازی و نتایج حاصل می-باشد. در ادامه به منظور مدلسازی هرچه بهتر رفتار ارتعاشی سازه، سطح صفحه (پل) به صورت سطحی زبر در نظر گرفته شده است. در پایان نیز به بررسی اثرات تغییر پارامترهایی چون ابعاد سازه، سرعت حرکت بار و غیره بر رفتار ارتعاشی سازه پرداخته شده است. در انتها به کمک تحلیل موازی صورت گرفته در این پایان نامه نشان داده شده است که استاندارد aashto مقدار ضریب ضربه مورد استفاده در طراحی پل ها را کمتر از مقدار واقعی آن در نظر می گیرد. کلمات کلیدی: سیستم دو درجه آزادی متحرک، صفحه ارتوتروپیک، روش تفاضل محدود، پردازش موازی

روش اجزاء محدود، روشی بسیار پر کاربرد ولی با محاسبات قابل توجه است، استفاده از پردازش موازی می تواند تأثیر بسیاری در سرعت بخشیدن به پاسخ در این روش داشته باشد. هم چنین کاهش زمان حاصل شده به کمک پردازش موازی این امکان را فراهم می سازد تا بتوان مسائل پیچیده تر را با دقت بالاتری تحلیل کرد. در این تحقیق با موازی سازی گام های مختلف تحلیل مسائل دو بعدی به روش اجزای محدود، تأثیر مطلوب استفاده از روش پردازش موازی نشان داده شده است.

برای انجام تحلیل تاریخچه زمانی و تحلیل ریسک برای سازه های پیچیده بایستی چندین شتاب نگاشت از ساختگاه سازه وجود داشته باشد. حال انکه تعداد شتابنگاشت های ثبت شده بسیار محدود است. در این پژوهش، با استفاده از تبدیل هیلبرت-هوانگ و روش کانای-تاجیمی نامانا و استفاده از ضریب بزرگ نمایی ساختگاه به تعداد دلخواه شتابنگاشت مصنوعی تولید شده است.

بهینه سازی سد دو قوسی با استفاده از نرم افزار ansys، matlab و با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات تطابقی صورت گرفته است