بهینه سازی شکل مخازن آب هوایی اینتز با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دانشجوی دکتری مهندسی عمران دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران،esmaeiliaghdam@uma.ac.ir

10.22124/jcr.2024.22316.1578

چکیده

هدف هر فرآیند طراحی سازه، ایجاد طرحی ایمن با رعایت تمامی الزامات آیین نامه ای و حداقل نمودن هزینه ساخت می باشد. در سازه های مهندسی عمران، هدف از بهینه سازی سازه عمدتاً بهینه نمودن هزینه مصالح و در برخی موارد هزینه ساخت که با تابع هدف تعریف می شوند. در عین حال که هدف از بهینه سازی به حداقل رساندن هزینه سازه می باشد، ارضای قیدهای طراحی نیز باید رعایت گردد. جهت بررسی کارایی و دقت روش های بهینه سازی مدرن در مقایسه با روش های کلاسیک، یک مخزن آب هوایی اینتز بر اساس توصیه های آیین نامه هندوستان طراحی و سپس با استفاده از الگوریتم های ژنتیک(GA)، کرم شب تاب(FA) ، ازدحام ذرات (PSO) و رقابت استعماری (ICA) بهینه سازی می شوند. تابع هدف شامل هزینه مصالح ساخت مخزن و تابع متغیرهای طراحی بوده و هزینه کلی مخزن شامل مجموع هزینه های بتن و فولاد وسطح قالب بندی مخزن می باشد. قیدهای مسئله نیز شامل تنش های اعضای مخزن و محدودیت های حجم و ابعاد هندسی اعضای مخزن می باشند. جهت بهینه نمودن می بایست تمامی قیدها در طول فرایند طراحی به مقادیر مجاز خود محدود شوند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Shape Optimization of INTZE elevated water tanks Using Meta-Heuristic Algorithms

نویسندگان [English]

  • Houshyar Eimani Kalehsar 1
  • Amirreza Esmaeili aghdam 2
1 Civil engineering department, Mohaghegh-Ardabili university
2 Ph.D. Candidate in Structural Engineering, Faculty of Engineering, Department of Civil Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
چکیده [English]

The goal of any structural design process is to produce a safe design that meets all the design codes requirements, while trying to minimize the cost of the design. In Civil Engineering Structures, majorly cost is the objective of optimization of the structure. In most cases, the material cost is included in objective function. In some cases, construction cost is also included in objective function. The objective of the optimization is to minimize the cost of the Structures while satisfying strength and serviceability constraints. In order to investigate the efficiency and accuracy of the modern optimization methods in comparison with classical methods, an elevated INTZE tank is primarily designed based on the recommendations of Indian code and then optimized using Genetic Algorithm (GA), Firefly Algorithm (FA), Imperialist Competitive Algorithm (ICA) and Particle Swarm Optimization (PSO). objective function is the material cost of the tank which is the function of the design variables. The total material cost of the tank can be expressed as the sum of the cost of concrete, reinforcement and cost of formwork. Design constraints of the problem also include the stresses of the structure members and the limitations of the volume and geometric dimensions of the water tank. All constraints were satisfied and the stresses and stability constraints were in acceptable ranges.

کلیدواژه‌ها [English]

  • INTZE tank
  • Genetic algorithm
  • Firefly Algorithm
  • Particle Swarm Algorithm
  • Imperialist Competitive Algorithm
  • optimization