چکیده این رساله به شرح زیر می‌باشد:

مسئله بهینه سازی سازه‌ای را می‌توان به سه حوزه باز برای تحقیق که به ترتیب عبارتند از: (۱) بهینه یاب (۲) مدلسازی و حل مسائل مهندسی سازه‌ای جدید به صورت یک مسئله بهینه، و (۳) تحلیلگر تقسیم کرد که سازه‌های فولادی نیز از این مقوله مستثنی نمی‌باشند. هدف از این پایان‌نامه در چهارچوب دو حوزه اول و با تاکید بیشتر بر روی حوزه اول تعریف گردیده که به ترتیب عبارتند از توسعه الگوریتمی برای مسائل بهینه سازی سازه‌ای و تعریف و مدلسازی و حل مسائل بهینه‌یابی سازه‌ای جدید، که دارای یک فصل مشترک یعنی بهینه یاب می‌باشند. در مورد حوزه اول ابتدا یک الگوریتم فراکاوشی جدید، الگوریتم تبخیر آب (Water Evaporation Optimization)، به صورت مختصر الگوریتم WEO، ابداع گردیده است. الگوریتم تبخیر آب به عنوان الگوریتم فراکاوشی بنیان جمعیت جدید از دسته الگوریتم‌های الهام گرفته شده از پدیده‌های فیزیکی (Physically Based) می‌باشد که از پدیده تبخیر آب از روی سطح جامد الهام گرفته شده است. ارزیابی عملکردی الگوریتم ابداعی حاکی از عملکرد مقایسه‌ای WEO با سایر الگوریتم‌های فراکاوشی شناخته شده از نظر دقت و نیرومندی می‌باشد. سپس در مورد بهبود عملکردی الگوریتم‌های موجود ابتدا به بهبود عملکردی الگوریتم PSO به عنوان شناخته شده‌ترین الگوریتم خود سازمان پرداخته شده است. برای رسیدن به این مهم، مکانیزم‌های استفاده شده در الگوریتم پرستو (Swallow Swarm Optimization) به الگوریتم PSO اضافه گردیده و تعادل بین جستجوی کلی و محلی PSO را افزایش داده و شناخته شده‌‌ترین نقطه ضعف الگوریتم PSO، همگرایی زودرس و دقت پایین در مسائل پیچیده، مرتفع گردیده است. باید ذکر گردد که این روش بهبودی از استراتژی ترکیب الگوریتم‌ها پیروی می‌کند. در ادامه جهت کاهش هزینه محاسباتی بالای الگوریتم پرنده فاخته (Cuckoo Search) به عنوان تنها نقطه ضعف شناخته شده الگوریتم پرنده فاخته (CS)، مکانیزمی جدید و موثر تحت عنوان مکانیزم جستجوی زیر فضا ابداع گردیده است. لازم به ذکر است که این مکانیزم می‌تواند در زمره روش‌های مربوط به استراتژی بهبود فرمولاسیون و بهبود فضای جستجو قرار گیرد. در مورد حوزه دوم طراحی بهینه پل‌های مستقیم چند دهانه جعبه فلزی با عرشه بتنی، و طراحی بهینه لرزه‌ای سازه‌های فولادی سه بعدی با تعداد طبقات متوسط با رویکرد مقایسه‌ای دو روش تحلیل استاتیکی معادل و تحلیل طیفی دو مسئله جدید بهینه یابی مطالعه شده می‌باشند. نتایج حاکی از عملکرد مناسب بسته نرم افزاری توسعه داده شده در حل این دو مسئله بهینه‌یابی جدید می‌‌باشد.

واژه‌های کلیدی: بهینه یابی سازه‌ای، الگوریتم‌های فراکاوشی، توسعه الگوریتمی، الگوریتم تبخیر آب.

رایانامه جهت ارتباط با دانشجوی فوق: taha_bakhshpoori [AT] civileng.iust.ac.ir