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关于三向剪力墙钢筋混凝土结构使用材料的成本变化对最佳尺寸的影响的研究
Senay Atabay(a) Gulten Gulay(b)
a:土耳其伊斯坦布尔34394 Besiktas Yildiz科技大学,土木工程学院土木工程
b:土耳其伊斯坦布尔34469 Ayazaga伊斯坦布尔大学土木工程学院土木工程遗传算法 剪力墙结构优化 在这项研究中,剪力墙钢筋混凝土结构的优化遗传算法。设计变量是剪力墙尺寸。钢筋和混凝土使用的成本变化,该系统为每个新的价格,那么剪力墙尺寸,最小化系统的总材料成本的价格确定为每一次新的优化,以及对钢筋和混凝土在结构和使用量的总成本价格变化进行了比较。在土耳其,有关剪力墙尺寸和问题的约束。在这个问题的解决方案,它是假设结构的其保持不变,但在,对总成本变化的影响考虑在内。能够确定最佳剪力墙结构尺寸已,在数字应用中使用。在系统解决方案,成本最小化包括混凝土和钢筋的总成本,而劳动,模板,以及运输成本可以忽略不计。在这项研究中,一个20剪力墙遗传算法。
最优化方法,在特定限制下找到最有效的解决方法,有力工具。,在古代防御建一个圆,。(贝尔,1940年)。
其中最佳选择之一通过
优化可以被定义为找到最好,最理想的解决问题的过程。然而,好“或理想”的概念。这完全取决于
在文学上,是最广泛使用目标函数,它可以很容易地测量。结构的重量是其中最重要的标准,最低重量满足最经济的解决方案。费用比重量重要。,显然。在这种情况下,应尽量减少目标函数,即应获得的最低值。。通常很难获得足够的数据来构建真正的成本函数。包括如材料,人工和运输。此外,成本函数也包括其他成本因素,,然而,由于大多数的结构性成本材料的重量被认为是一种成本最小化非常法。遗传算法,是为了优化系统使用的人工智能方法之一,它最初是由戈德堡(1989议。遗传算法土木工程的问题来自拉杰夫和Krishnamoorthy,详细阐述在三杆桁架(拉杰夫与Krishnamoorty,1992年)的问题。弗里尔矩形梁进行了(弗里尔,1974)在Krishnamorthy和M,矩形横截面,二维框架是戴维森,弗莱彻,鲍威尔的方法混凝土,钢筋和模板的成本了目标函数(Krishnamoorthy,1981)。在,钢筋混凝土?剪力墙系统的最低成本的设计进行了分析(Frangopol,1991)。成本函数包含模板的不计算在内。萨卡提出一个用于剪力墙钢筋混凝土高层结构优化设计算法(萨卡,1992)。和Karihaloo(1995年),,Fadaee和(1996年),(1985),已研究了以最小成本混凝土框架结构设计。 Pezeshk和其他人利用最优化方法几何非线性二维钢架结构(Pezeshk,,hen,2000在Atabay的研究中,一个成本优化在优化问题(Atabay,2004年)。在和其他的,实践(BS8110)钢筋混凝土平板原位成本(,Ashour,Toropov,2005)。目标函数是包括地板,柱子和地基成本的总成本。的文件详细介绍列出了印度斯坦达特规范遗传算法钢筋混凝土的应用(及拉玛沙米,2005)。卡斯蒂略改进遗传算法的最小化使用预制预应力作为一种优化方法在结构工程中使用(卡斯蒂略,萨尔瓦多德布斯,与oletti,2007年)由赛尼和其他人撰写的论文中提出最低成本设计单双梁钢筋与Uniformly分布式实际自重梁抛物线应力块,矩平衡和可用性,除了其他方面的限制约束负载(赛尼,树群?加仑,与甘比尔,2007)。
2优化设计问题
在钢筋混凝土系统的优化问题,目标函数被选作原料成本最小化。
在这种情况下,目标函数f(x)要尽量减少可写为如下:
剪墙截面长度为设计变量。该剪力墙钢筋量元素()是问题的一个因变量,因为它不同的设计变量不同的值。
2.1约束
(x)的限制使用TEC97(1997)(土耳其地震代码)和形式如下:
()1剪切约束:V
Vd=Vr1 (3a)
Vr1=Ach(0.65fctd+pshfyd)) (3b)
表达式(3)条规范化下面的公式Xxxxxxx
(三)齐加固比例限制:齐
g3iexT ? ?我-1 6 0 1; ......; ? e7T
尿流率
(四)位移约束:
eDjT
2.2优化设计算法
受约束的目标函数应转变为一个无约束问题得到目标函数可以表示为:
X其中U(x)是一个无约束,其最小遗传算法。K是并确定这些类型的系统可以传递给下一代。
C的计算如下:
Xxxx
据戈德堡(1989年),无约束的目标函数u(x)应该被替换。u(x)应一个大型固定值减去。因此,所有的拟合值和个人得到的拟合值按照其有效值。此常数的值是相加的U的最
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