بهینه سازی بر مبنای قابلیت اطمینان قاب فولادی

امروزه بحث بهینه‌سازی در تمامی رشته‌ها نقش زیادی دارد، به خصوص رشته‌هایی مثل مهندسی عمران که مباحث اقتصادی تاثیر چشمگیری در مسائل دارد. علاوه بر بهینه‌سازی، قابلیت‌اعتماد نیز یکی از موضوعات روز دنیا است که به خاطر تلاش انسان‌ها برای رسیدن به ایمنی بهتر به وجود آمده‌است. از نظر آماری، قابلیت‌اطمینان، سازگاری مجموعه‌ای از ابعاد یا ابزارهای اندازه‌گیری است که اغلب به منظور توضیح یک آزمایش استفاده می‌شود. عدم آگاهی از آنچه در آینده پیش می‌آید و عدم قطعیت موجود در عوامل طبیعی باعث شده تا امروز مباحث مربوط به قابلیت‌‌اطمینان و ایمنی به صورت کاربردی‌تر پیگیری شود. از جمله انواع نا‌اطمینانی‌هایی که می‌توان به آن اشاره کرد عدم دقت کافی در مدل‌سازی و اجرای سازه‌ها می باشد. اگر بیشترین ایمنی ممکن مطلوب مسئله باشد، بایستی از ترکیب بهینه‌سازی و قابلیت‌اطمینان استفاده‌ شود؛ به این صورت که باید مساله مورد نظر را به‌جای مباحث اقتصادی، بر اساس قابلیت‌اطمینان بهینه‌سازی کرد. هدف این پروژه بهینه‌سازی قاب‌های مختلف فولادی بر اساس قابلیت‌اطمینان می‌باشد؛ در واقع هدف رسیدن به شرایطی است که بهترین عملکرد ایمن از قاب‌ها مورد انتظار است. برای این کار ابتدا باید سطوح مختلفی از خرابی را تعریف کرده و سازه بر اساس بیشترین اطمینان ممکن، بهینه‌سازی شود. بیشترین فاصله از سطوح خرابی تعریف‌شده که از روش‌های احتمالاتی به‌دست می‌آید جواب مساله است. همچنین تحلیل تصمیم‌گیری که مبنای قضاوت مهندسی می‌باشد در مدل ریاضیاتی تعریف شده‌است تا مهندس سازه از انعطاف بیشتری در تصمیم‌گیری نوع عملکرد سازه برخوردار باشد. با توجه به تعداد زیاد مدل‌های محاسباتی انجام عمل بهینه‌سازی به روش کلاسیک غیرمنطقی به نظر می‌رسد؛ بنابراین از الگوریتم‌های فراابتکاری که دارای دقت زیادی در یافتن پاسخ مسئله می‌باشد، استفاده شده‌است. الگوریتم‌ ژنتیک قادر است نقطه طراحی و احتمال گسیختگی را در مسائل آماری با دقت مناسبی به‌دست آورد؛ زیرا مبنای عملکرد این الگوریتم بر اساس آمار و احتمالات است. همچنین با استفاده از برخی الگوریتم‌ها می‌توان پاسخ مسائل خطی و غیرخطی پس از چندین مرحله اجرای الگوریتم تعیین کرد.