Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng
ISSN:
Website: www.jomc.vn
Sử dụng thuật toán tối ưu bầy đàn thiết kế tối ưu trọng lượng dầm liên hợp thép - bê tông theo tiêu chuẩn Eurocode 4
Tóm tắt
Trong bài báo này, một phương pháp thiết kế tối ưu dầm liên hợp thép - bê tông dựa vào kết quả tìm kiếm của thuật toán tối ưu bầy đàn (PSO) được đề xuất. Thuật toán PSO được triển khai thông qua ngôn ngữ lập trình Matlab để thiết kế dầm bê tông liên hợp thép - bê tông với hàm mục tiêu là tối thiểu trọng lượng dầm, đáp ứng tất cả các điều kiện an toàn và khả năng sử dụng theo tiêu chuẩn Eurocode 4. Kết quả từ ví dụ số đã cho thấy thuật toán PSO là đơn giản và hiệu quả cao, có thể ứng dụng tốt trong phát triển các phần mềm thiết kế tối ưu kết cấu.
Tài liệu tham khảo
- Senouci, A. B., & Al-Ansari, M. S. (2009). Cost optimization of composite beams using genetic algorithms. Advances in Engineering Software, 40(11): 1112-1118.
- Breda, B. D., Pietralonga, T. C., & Alves, É. C. (2020). Optimization of the structural system with composite beam and composite slab using Genetic Algorithm. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, 13(6).
- Govindaraj, V., & Ramasamy, J. V. (2005). Optimum detailed design of reinforced concrete continuous beams using genetic algorithms. Computers & structures, 84(1-2): 34-48.
- Panchal, D.R. (2014). Steel-Concrete Composite Beam Design Using Genetic Algorithm. International journal of innovative research and development, 3(6): 473-480.
- Whitworth, A. H., & Tsavdaridis, K. D. (2020). Embodied energy optimization of steel-concrete composite beams using a genetic algorithm. Procedia Manufacturing, 44: 417-424.
- Kaveh, A., & Masoudi, M. S. (2012). Cost optimization of a composite floor system using ant colony system. IJST - Transactions of Civil Engineering, 36(2): 139-148.
- Korouzhdeh, T., Eskandari-Naddaf, H., & Gharouni-Nik, M. (2017). An improved ant colony model for cost optimization of composite beams. Applied Artificial Intelligence, 31(1): 44-63.
- Vũ Anh Tuấn, Hàn Ngọc Đức (2011). Thiết kế tối ưu dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép. Tạp chí Khoa học công nghệ xây dựng, ĐHXDHN, 5(2): 15-22.
- Vũ Anh Tuấn (2013). Thiết kế tối ưu trọng lượng dầm liên hợp thép-bê tông sử dụng dầm thép I không đối xứng. Tạp chí Khoa học công nghệ xây dựng, ĐHXDHN, 7(2): 19-24.
- Bùi Đức Năng, Nguyễn Quán Thăng (2014). Tính toán tối ưu dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép với ràng buộc về độ tin cậy. Tuyển tập công trình Hội nghị Khoa học toàn quốc Cơ học Vật rắn biến dạng lần thứ XI, Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và công nghệ, (2): 783-791.
- Hùng, T. V., Hùng, H. M., Thuật, Đinh V., & Phúc, H. V. (2021). Thiết kế tối ưu dầm thép tổ hợp chữ I trong kết cấu cầu liên hợp nhịp đơn giản theo TCVN 11823:2017. Tạp chí Khoa học công nghệ xây dựng, ĐHXDHN, 15(3V): 55-68.
- Kennedy, J., and Eberhart, R. (1995). Particle swarm optimization. Proceedings of ICNN'95-international conference on neural networks, IEEE, 4:1942-1948.
- Jain, M., Saihjpal, V., Singh, N., & Singh, S. B. (2022). An Overview of Variants and Advancements of PSO Algorithm. Applied Sciences, 12(17), 8392.
- Lin, J. P., Wang, G., & Xu, R. (2019). Particle Swarm Optimization–Based Finite-Element Analyses and Designs of Shear Connector Distributions for Partial-Interaction Composite Beams. Journal of Bridge Engineering, 24(4), 04019017.
- Poitras, G. L. G. C. G., Lefrançois, G., & Cormier, G. (2011). Optimization of steel floor systems using particle swarm optimization. Journal of Constructional Steel Research, 67(8): 1225-1231.
- Lawson, R.M., and K.W. Chung (1994). Composite Beam Design to Eurocode 4. The Steel Construction Institude.
- Nguyễn Xuân Huy, Nguyễn Hoàng Quân (2019). Tính toán kết cấu liên hợp thép - bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn Eurocode 4. Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.