دانشگاه آزاد اسلامی

واحد علوم و تحقیقات آذربایجان شرقی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

رشته: عمران

گرایش: سازه

عنوان:

انتخاب رکورد مناسب زلزله جهت انجام تحلیل دینامیکی  سازه با بهره گیری از الگوریتم ژنتیک

استاد راهنما:

دکتر سامان یغمایی سابق

استاد مشاور:

دکتر ناصر تقی زادیه

تابستان 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده:
در این مقاله رویکرد جدیدی برای انتخاب بهینه شتابنگاشت ها و مقیاس کردن آن ها جهت انجام تحلیل های دینامیکی تاریخچه زمانی، برای دست یافتن به طیف پاسخ میانگین که تطبیق مناسب و فاصله کمی با طیف هدف داشته باشد و بیانگر زلزله مورد انتظار ساختگاه باشد، توسط الگوریتم ژنتیک دودویی و اعداد طبیعی ارائه شده می باشد. به دلیل تفاوت ماهیت شتابنگاشت ها و ضرایب مقیاس الگوریتم ژنتیک ارائه شده در این مقاله دورگه(دارای دو کروموزوم) می باشد. الگوریتم ارائه شده قادر می باشد تا از میان مجموعه ای شامل بینهایت رکورد حرکت زمین، طی فرآیندی که در آن انتخاب طبیعی، آمیزش، جهش انجام می شود نسل جدیدی از افراد را ساخته و این فرآیند را تا زمانی ادامه دهد که فردی با ویژگی های مطلوب بدست آید. یکی از مهم ترین عوامل در اندازه دقت و کارایی این برنامه ها تخمین صحیح پارامترهای آن هاست. در صورتی که این پارامترها به درستی محاسبه شوند، اختلاف بین طیف پاسخ میانگین و طیف طرح بشدت کم می گردد. با در نظر داشتن تعداد نسبتا زیاد این پارامترها، کاربرد شیوه های مبتنی بر کوشش و خطا تا حد زیادی متکی بر مهارت کاربر می باشد، برنامه الگوریتم ژنتیک هیبریدی ارائه شده می تواند این نقص را برطرف کند. این برنامه دارای دو ژنتیک می باشد که همزمان با یکدیگر اجرا می شوند و جواب های نزدیک به جواب بهینه حاصل می کند. این برنامه خود قادر می باشد محدوده ضرایب مطلوب و مقادیر همبری و جهش هر کروموزوم را در اختیار کاربر قرار دهد.
فصل اول. 1
(کلیات و پیشینه پژوهش). 1
1-1  مقدمه. 2
1-2  ادبیات پژوهش. 8
1-2-1 مبانی لرزه شناسی. 8
1-2-2  تاریخچه ی زمانی زلزله. 14
1-2-3   هموار کردن طیف پاسخ ناشی از رکوردهای مختلف. 17
1-2-4  طیف طرح مقیاس شده. 18
1-2-5  ضوابط آیین نامه ای. 18
1-3 بهینه سازی. 20
1-3-1 انواع روش های بهینه سازی. 21
1-3-2  جستجوی ابتکاری. 21
1-4  وراثت. 24
1-4-1  مروری بر تاریخچه علم ژنتیک. 25
1-4-2  الگوریتم ژنتیک. 27
1-4-3 تاریخچه الگوریتم ژنتیک. 28
1-4-4  خصوصیات الگوریتم ژنتیک. 30
1-4-5   ساختار کلی الگوریتم‏های ژنتیکی. 31
1-4-6 پارامتر های الگوریتم ژنتیک. 32
1-5 طریقه کلی بهینه سازی و حل مسائل در الگوریتم ژنتیک. 33
1-6 پیشینه پژوهش. 34
1-6-1 مقدمه. 34
1-6-2 تحقیقات صورت گرفته در ارتباط با موضوع. 36
1-6-3 جمع بندی از مبانی نظری و عملی برای ساختن پشتوانه معتبر   43
فصل دوم. 45
(روش پژوهش، تجزیه و تحلیل داده ها). 45
2-1 مقدمه. 46
2-2 تعاریف و مفاهیم پایه ژنتیک. 48
2-2-1 ژن. 48
2-2-2 مارپیچ مضاعف. 49
2-2-3  کروموزم. 50
2-2-4  آلل. 51
2-2-5  جمعیت. 51
2-2-6  اصل بقاء و برازندگی. 52
2-2-6  تولید مثل. 54
2-2-7  انتخاب. 54
2-2-8  تقاطع. 56
2-2-9  جهش. 58
2-2-10  حذف. 59
2-2-11  تعویض یا جایگزینی. 60
2-3  جایگزینی به روش انتخاب نخبه گرا. 61
2-4  همگرایی. 62
2-5  طریقه کلی الگوریتم‏های ژنتیکی. 63
2-6 عملگرهای الگوریتم ژنتیک. 67
2-7 مزایای الکوریتم ژنتیک. 70
2-8 معایب الگوریتم ژنتیک. 71
2-9 کاربردهای الگوریتم ژنتیک. 72
2-10 تحلیل های تاریخچه زمانی. 73
2-11  انواع روش های مختلف مقیاس سازی شتابنگاشت ها. 75
2-12 به مقیاس درآوردن رکوردها. 77
2-13 بهره گیری از الگوریتم ژنتیک برای مقیاس کردن رکوردها   79
2-14 المان های اساسی الگوریتم ژنتیک اعمال شده در این مسائل   81
2-15 انتخاب شتابنگاشت ها برای طرح لرزه ای. 83
2-16 چگونگی جمع آوری و شیوه های تجزیه و تحلیل داده ها   84
2-17 فرمول بندی مسئله. 86
2-18 انتخاب، اجرا و مقایسه ی مثال ها و شواهد. 88
2-19  برنامه های اجرا شده در مراحل مختلف و ارائه برنامه تکامل یافته. 89
2-20 عملگرهای ژنتیک. 91
2-20-1  انتخاب. 91
2-20-2  همبری. 91
2-20-3  جهش. 91
2-21  گونه سازی. 92
2-22   انتخاب شتابنگاشت ها و تاثیر بزرگی جامعه نگاشت ها   93
فصل سوم. 94
نتایج و بحث. 94
3-1  پارامترهای کنترلی الگوریتم ژنتیک. 95
3-2 نتایج اجرای برنامه. 97
3-3  مطالعه مقایسه ای برنامه ارائه شده. 99
3-4  مطالعه تاثیر پارامترهای کنترلی بهینه یابی در الگوریتم ژنتیک دودویی. 110
3-5 ارائه الگوریتم ژنتیک هیبریدی (انتخاب پارامترهای کنترلی بهینه یابی توسط الگوریتم ژنتیک). 146
3-6 یافته های پژوهش. 151
3-7 جمع بندی کلی. 153
3-8 پیشنهادها و زمینه های ادامه پژوهش. 156
منابع. 157
پیوست. 162
جدول 2- 1- انطباق بین سیر تکامل طبیعی و الگوریتم ژنتیک 47
جدول 3- – 1پارامترهای الگوریتم ژنتیک مرجع[30] 99
جدول 3- – 2 نتایج اجرای برنامه دودویی با مقادیر پارامترهای پیشنهادی مرجع[30] 100
جدول 3- – 3 ضرایب مقیاس و شماره رکوردهای بهترین اجرای برنامه ژنتیک  دودویی با مقادیر [30] 100
جدول 3- – 4 نتایج اجرای برنامه حقیقی با مقادیر پارامترهای پیشنهادی مرجع[30] 102
جدول 3- – 5 ضرایب مقیاس و شماره رکوردهای بهترین اجرای برنامه ژنتیک  حقیقی با مقادیر متغیر پیشنهادی نعیم و همکاران[30] 102
جدول 3- – 6پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی پیشنهاد شده توسط سیف[8] 104
جدول 3- – 7 نتایج اجرای رمزدهی دودویی با مقادیر پیشنهادی پارامترهای سیف[8] 104
جدول 3- – 8 ضرایب مقیاس و شماره رکوردهای بهترین اجرایی برنامه ژنتیک باینری با مقادیر ژنتیکی پیشنهادی سیف[8] 105
جدول 3- – 9 پارامترهای الگوریتم ژنتیک حقیقی پیشنهاد شده توسط سیف[8] 106
جدول 3- – 10 نتایج اجرای رمزدهی حقیقی با مقادیر پیشنهادی پارامترهای سیف[8] 106
جدول 3- – 11 ضرایب مقیاس و شماره رکوردهای بهترین اجرای برنامه ژنتیک حقیقی با مقادیر ژنتیک پیشنهادی سیف[8] 106
جدول 3- 12- نتایج بهترین اجرای  برنامه الگوریتم ژنتیک دودویی با مقادیر پارامترهای پیشنهاد شده ی مرجع[30] 107
جدول 3- – 13 پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای مطالعه تعداد نسل 111
جدول 3- – 14 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با تعداد نسل 50 111
جدول 3- – 15 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با تعداد نسل 50 111
جدول 3- – 16 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با تعداد نسل 200 112
جدول 3- – 17 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با تعداد نسل 200 113
جدول 3- – 18 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با تعداد نسل 500 114
جدول 3- – 19 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با تعداد نسل 500 114
جدول 3- – 20 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای مطالعه تعداد فرد 116
جدول 3- – 21 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با جامعه 50 عضوی 117
جدول 3- – 22 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با جامعه 50 عضوی 117
جدول 3- – 23 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با جامعه 300 عضوی 118
جدول 3- – 24 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با جامعه 300 عضوی 118
جدول 3- – 25 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای مطالعه حد پایین ضرایب مقیاس گذاری 120
جدول 3- – 26 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با حد پایین ضرایب مقیاس گذاری 0.2 120
جدول 3- – 27 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه حد پایین ضرایب مقیاس گذاری 0.2 121
جدول 3- – 28 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با حد پایین ضرایب مقیاس گذاری 1 122
جدول 3- – 29 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه حد پایین ضرایب مقیاس گذاری 1 122
جدول 3- – 30 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای مطالعه حد بالا ضرایب مقیاس گذاری 124
جدول 3- – 31 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با حد بالا ضرایب مقیاس گذاری 2 124
جدول 3- – 32 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه حد بالا ضرایب مقیاس گذاری 2 125
جدول 3- – 33 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با حد بالا ضرایب مقیاس گذاری 2.5 126
جدول 3- – 34 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه حد بالا ضرایب مقیاس گذاری 2.5 126
جدول 3- – 35 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای مطالعه همبری کروموزوم اول 128
جدول 3- – 36 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ همبری 0.6 برای کروموزوم اول 128
جدول 3- – 37 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ همبری 0.6 برای کروموزوم اول 128
جدول 3- – 38 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ همبری 0.9 برای کروموزوم اول 129
جدول 3- – 39 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ همبری 0.9 برای کروموزوم اول 130
جدول 3- – 40 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای مطالعه نرخ همبری کروموزوم دوم 132
جدول 3- – 41 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ همبری 06 برای کروموزوم دوم 132
جدول 3- – 42 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ همبری 0.6 برای کروموزوم دوم 132
جدول 3- – 43 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ همبری 0.9 برای کروموزوم دوم 133
جدول 3- – 44 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ همبری 0.9 برای کروموزوم دوم 134
جدول 3- – 45 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی با نرخ جهش 0.001 برای کروموزوم اول 136
جدول 3- – 46 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ جهش 0.001 برای کروموزوم اول 136
جدول 3- – 47 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ جهش 0.001 برای کروموزوم اول 137
جدول 3- – 48 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ جهش 0.01 برای کروموزوم اول 138
جدول 3- – 49 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ جهش 0.01 برای کروموزوم اول 138
جدول 3- – 50 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای مطالعه نرخ جهش کروموزوم دوم 140
جدول 3- – 51 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ جهش 0.001 برای کروموزوم دوم 140
جدول 3- – 52 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ جهش 0.001 برای کروموزوم دوم 140
جدول 3- – 53 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ جهش 0.01 برای کروموزوم دوم 141
جدول 3- – 54 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ جهش 0.01 برای کروموزوم دوم 142
جدول 3- – 55 مقادیر نهایی پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی پس از مطالعه 143
جدول 3- – 56 اسامی و ضرایب مقیاس رکوردهای منتخب از برنامه الگوریتم ژنتیک دودویی 144
جدول 3- – 57 مقادیر پارامترهای بدست آمده از الگوریتم هیبریدی 148
جدول 3- – 58 نتایج اجرای برنامه با مقادیر بدست آمده از الگوریتم هیبریدی 148
جدول 3- – 59 ضرایب مقیاس و شماره زلزله های انتخاب شده از الگوریتم هیبریدی 148
جدول 3– 1 مقایسه خطای برنامه با مرجع [30] 153
جدول 3– 2 مقایسه خطای برنامه با مرجع [8] 154
شکل 1- 1- اصول کار لرزه نگار[6] 13
شکل 1- 2- شبه کد یک الگوریتم ژنتیک متداول 31
شکل 2- 1- نمودار بلوکی الگوریتم ژنتیک[15] 64
شکل 2- 2- سمت راست الگوریتم باینری و سمت چپ الگوریتم اعداد حقیقی 85
شکل 2- 3- طیف طرح آیین نامه زلزله 2800 برای زمین نوع 2 با خطر نسبی زیاد و خیلی زیاد 93
شکل 3- 1- طریقه مطالعه و اجرای برنامه های ارائه شده 98
شکل 3- 2- مقایسه طیف متوسط  جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه 101
شکل 3- 3- مقایسه طیف پاسخ متوسط جذر مجموع مربعات با طیف هدف[30] 101
شکل 3- 4- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی حقیقی با مقادیر متغیرهای پیشنهادی مرجع[30] 103
شکل 3- 5- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با مقادیر متغیرهای پیشنهادی سیف[8] 105
شکل 3- 6- مقایسه طیف پاسخ  متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی حقیقی با مقادیر متغیرهای پیشنهادی سیف[8] 107
شکل 3- 7- نمودار برازش تابع شایستگی الگوریتم ژنتیک دودویی 108
شکل 3- 8- طیف پاسخ مقیاس شده شتابنگاشت های بدست آمده از برنامه ژنتیک دودویی و طیف متوسط جذر مجموع مربعات در مقایسه با طیف آیین نامه 2800 108
شکل 3- 9- طیف پاسخ مقیاس شده شتابنگاشت ها و طیف متوسط جذر مجموع مربعات مرجع [30] 109
شکل 3- 10-  مقایسه طیف  متوسط  جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای نسل 50تایی 112
شکل 3- 11-  مقایسه طیف متوسط  جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای نسل 200تایی 113
شکل 3- 12-  مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای نسل500تایی 115
شکل 3- 13- مطالعه و مقایسه طیف های پاسخ با تکرار نسل های مختلف 115
شکل 3- 14-  مقایسه طیف متوسط  رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای جامعه با تعداد فرد 50تایی 117
شکل 3- 15-  مقایسه طیف متوسط  رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای جامعه 300 عضوی 119
شکل 3- 16-  مقایسه و مطالعه طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح برای تعدادفرد مختلف 119
شکل 3- 17-  مقایسه طیف متوسط  جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه 121
شکل 3- 18-  مقایسه طیف متوسط  جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه 122
شکل 3- 19-  مقایسه و مطالعه طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح 123
شکل 3- 20-  مقایسه طیف متوسط  رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای مطالعه حد بالا 0.2 ضرایب 125
شکل 3- 21-  مقایسه طیف متوسط  جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای 126
شکل 3- 22-  مقایسه و مطالعه طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح 127
شکل 3- 23-  مقایسه طیف متوسط  جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه 129
شکل 3- 24-  مقایسه طیف متوسط رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای مطالعه همبری کروموزوم اول برابر 0.9 130
شکل 3- 25-  مقایسه و مطالعه طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح 131
شکل 3- 26-  مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه 133
شکل 3- 27-  مقایسه طیف متوسط با طیف طرح آیین نامه برای مطالعه نرخ همبری کروموزوم دوم برابر 0.9 134
شکل 3- 28-  مقایسه و مطالعه طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح 135
شکل 3- 29-  مقایسه طیف پاسخ متوسط با طیف طرح آیین نامه برای مطالعه نرخ جهش کروموزوم اول 0.001 137
شکل 3- 30-  مقایسه طیف متوسط رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای مطالعه جهش کروموزوم اول برابر با0.01 138
شکل 3- 31-  مقایسه و مطالعه طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح 139
شکل 3- 32-  مقایسه طیف متوسط  جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه 141
شکل 3- 33-  مقایسه طیف متوسط رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه  برای مطالعه جهش کروموزوم دوم  0.001 142
شکل 3- 34- مقایسه و مطالعه طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح 143
شکل 3- 35- نمودار طریقه بهبو تابع شایستگی پس از کنترل مقادیر پارامتری ژنتیک دودویی 145
شکل 3- 36–سمت راست شتابنگاشت های منتخب مقیاس شده سمت چپ شتابنگاشت های منتخب مقیاس نشده 145
شکل 3- 37- ساختار الگوریتم ژنتیک هیبریدی 147
شکل 3- 38- نمودار برازش برنامه  هیبریدی 149
شکل 3- 39- مقایسه طیف پاسخ  بدست آمده توسط الگوریتم هیبریدی  با طیف طرح 149
شکل 3- 40- نمودار میله ای برای مقایسه خطاهای 22 ترکیب از دو برنامه الگوریتم ژنتیک دودویی و حقیقی اجرا شده 150

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه عمران زلزله:تعیین سطح عملکرد قاب های خمشی طرح شده به روش طراحی پلاستیک بر اساس عملکرد -PBPD- تحت اثر زلزله با سطوح خطر مختلف

فصل اول

(کلیات و پیشینه پژوهش)
1-1  مقدمه
فلات ایران سابقه لرزه خیزی طولانی دارد و مطالعه تاریخ کهن بر وقوع زلزله در سه هزار سال قبل از میلاد مسیح گواه می باشد. امبرسز در یک مطالعه تاریخی سابقه نزدیک به شش هزار زلزله را که از دو هزار سال قبل در این سرزمین رخ داده از منابع تاریخی استخراج نموده و مورد تحلیل قرار داده می باشد. که این نتایج نشان داده مناطق فعال در ادوار مختلف کم و بیش بر هم منطبق هستند.
با در نظر داشتن این مسئله که کشور ایران در روی چندین گسل زلزله واقع شده می باشد و ساختمان های ناپایدار که همه ساله شاهد ویرانی آنها پیش روی رخداد های زلزله هستیم، بایستی به دنبال راه هایی برای این مشکل گشت. حرکت زمین در هنگام زلزله می تواند خسارات شدیدی بر ساختمانها و تجهیزات داخل آنها وارد نماید. هنگامیکه شتاب، سرعت و تغییر مکانهای زمین به سازه اعمال می شوند در اغلب حالات تقویت شده و تقویت شدن این جنبش ها باعث ایجاد نیروها و تغییر مکانهای زیاد در سازه می گردد. عوامل زیادی بر حرکت زمین و تقویت آنها اثر می گذارند. به مقصود مطالعه رفتار یک سازه و طراحی ایمن و اقتصادی آن لازم می باشد که اثر این عوامل مورد توجه قرار گیرند[5].
ارزیابی و شناخت زلزله هایی که در آینده ممکن می باشد به وقوع بپیوندد از مسائل مهم مهندسی زلزله و سازه می باشد، که نیازمند شناخت و پیش بینی زلزله محتمل و خصوصیات آن در منطقه و همچنین شناخت رفتار سازه تحت این زلزله می باشد. در روش های تحلیل دینامیکی نیروی جانبی زلزله با بهره گیری از بازتاب دینامیکی که سازه بر اثر حرکت زمین ناشی از زلزله، از خود نشان می دهد، بدست می آید. این روش ها شامل روش “تحلیل طیفی” و روش “تحلیل تاریخچه زمانی” می باشد. حرکت زمین، که از آن در تحلیل های دینامیکی بهره گیری می گردد بایستی حداقل، شرایط زلزله طرح را داشته باشد. آثار حرکت زمین به یکی از دو صورت “طیف بازتاب شتاب” و یا “تاریخچه زمانی شتاب” تعیین می گردد[3]. برای طیف بازتاب شتاب می توان از طیف طرح استاندارد و یا از طیف طرح ویژه ساختگاه مطابق ضوابط آیین نامه بهره گیری نمود.
عموما سازه ها هنگامی که تحت زلزله های قوی قرار می گیرند وارد محدوده غیر خطی می شوند، به همین دلیل تحلیل غیر خطی تاریخچه زمانی سازه مهم می باشد. تحلیل های غیرخطی تاریخچه زمانی[1]، در تحلیل لرزه ای و طراحی سازه رایج تر می باشد. آیین نامه های مربوط به سازه های جداساز لرزه ای، مقررات حاکم بر تحلیل های غیرخطی تاریخچه زمانی را شامل می شوند. حدود دو دهه می باشد که در اروپا و آمریکا مقررات آیین نامه های حاکم بر تحلیل های تاریخچه زمانی تشریح شده می باشد. با وجود اینکه خطر لرزه ای در یک محل(سایت) برای مقاصد طراحی بوسیله طیف طرح[2]، ارائه شده می باشد تقریبا همه ی آیین نامه های طراحی، برای مقیاس کردن[3] و انتخاب تاریخچه ی زمانی زمین لرزه مطابق با طیف طرح، به یک روش دقیق تری نیازمندند.
چندین روش برای مقیاس گذاری تاریخچه زمانی ارائه شده می باشد. این روش ها شامل: روش های حوزه بسامد[4] و روش های حوزه زمانی[5] می باشد، که در روشهای حوزه بسامد، مقدار بسامد، برای مطابقت دادن رکورد حرکت زمین دستکاری می گردد. در روش حوزه زمانی مقدار دامنه رکورد حرکت زمین مقیاس می گردد. صرفنظر از این روش ها تقریبا در همه ی نظریه های موجود، فرآیندهای انتخاب و مقیاس گذاری زلزله مطابق با طیف طرح جداگانه و مجزا می باشد[30].
انتخاب حرکت زمین در تحلیل های دینامیکی بسیار مهم می باشد زیرا حرکت ها تاثیر قابل توجهی در نتیجه تحلیل و همچنین خروجی طرح دارند. پس، بدست آوردن یک مجموعه از حرکات زمین با تخمین دقیق از پاسخ لرزه ای سازه بر اساس خطر لرزه ای محلی که سازه در آن واقع شده، بسیار مهم می باشد. اخیرا دسترسی به داده های دیجیتال آنلاین و همین گونه دسترسی به شتابنگاشت های زمین لرزه های واقعی افزایش یافته می باشد. اگر چه بسته به شرایط ایستگاه ثبت شتابنگاشت، بزرگی زلزله منبع، محل ثبت رکورد حرکت زمین، نوع گسل، نوع خاک، مدت زمان حرکت ها، مشخصات طیفی تفاوت های زیادی دارند.
هدف اصلی در این پژوهش، انتخاب یک ترکیب مناسب از مجموعه رکوردهای زلزله در یک محل مشخص (سایت) که با طیف طرح تطبیق پیدا کرده و کمترین اختلاف را با آن داشته باشد، می باشد. مشخصات لازم جهت مقیاس کردن رکورد زلزله، متغیرهای عددی ای هستند که در یک محدوده خاص توسط کاربر اعمال می شوند. پس فاز و شکل طیف پاسخ[6] زمین لرزه دست نخورده باقی می ماند. برخلاف روشهای متداول جهت مقیاس کردن، که در آن آغاز مجموعه ای از رکوردهای زلزله از پیش تعیین شده و سپس، مقیاس کردن را با طیف طرح تطبیق می دادند، روش ارائه شده قادر می باشد از یک مجموعه شامل هزاران رکورد زلزله، جستجو کرده و یک زیر مجموعه از رکوردهایی که مطابق طیف هدف[7] می باشند را معرفی کند، که این وظیفه توسط الگوریتم ژنتیک[8] انجام می گردد. الگوریتم ژنتیک سرآمد روش های تکاملی می باشد و نیازی به اطلاعات گرادیان ندارد. پیاده سازی الگوریتم های ژنتیک با ایجاد یک جمعیت[9] اولیه از کروموزوم ها[10] شروع می گردد. سپس این ساختارهای اولیه ارزیابی شده و با در نظر داشتن اندازه شایستگی به آنها فرصت تولید مثل داده می گردد. معمولا اندازه مطلوبیت راه حل ها با در نظر داشتن جمعیت فعلی تعیین می گردد. ساختار الگوریتم ژنتیک به این شکل می باشد که حداقل بایستی دارای یک عضو در جمعیت اولیه خود باشد. این عضو وظیفه تولید یک جمعیت تازه و نمو آن را برای برآورده ساختن شرط پایانی، بر عهده دارد.
 

تعداد صفحه :208
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       serderehi@gmail.com

دسته‌ها: عمران