اعتبار،چابکی،پاسخگویی

فرمولاسیون ظرفیت برشی تیرهای لانه‌زنبوری با استفاده از تکنیک برنامه‌نویسی ژنتیک استاندارد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، واحد شاهرود، دانشگاه آزاداسلامی، شاهرود، ایران.

2 گروه مهندسی عمران، واحدشاهرود، دانشگاه آزاداسلامی، شاهرود، ایران

چکیده
انجام مطالعات آزمایشگاهی جهت تعیین ظرفیت برشی تیرهای لانه‌زنبوری بسیار زمان‌بر و پرهزینه می‌باشد. لذا، ضرورت ارائه مدل‌های طراحی که بتوانند بدون نیاز به انجام مطالعات آزمایشگاهی تخمین‌های دقیقی از ظرفیت برشی تیرهای لانه‌زنبوری به دست دهند به‌خوبی احساس می‌شود. این مقاله به بررسی روش بسیار جدیدی بنام برنامه‌نویسی ژنتیک استاندارد (SGP) برای فرمولاسیون ظرفیت برشی تیرهای لانه‌زنبوری پرداخته است. نتایج آزمایشگاهی موجود در ادبیات فنی برای بسط مدل‌های SGP مورداستفاده قرارگرفته‌اند. مدل‌های طراحی جدید ارائه‌شده، ظرفیت برشی تیرهای لانه‌زنبوری را برحسب مشخصات هندسى و مکانیکی تیرهای لانه‌زنبوری فرمول‌بندی می‌کنند. به‌منظور به دست آوردن مدل‌های بهینه سعی و خطای گسترده‌ای با استفاده از پارامترهای مؤثر بر ظرفیت برشی تیرهای لانه‌زنبوری صورت گرفته است. نقش پارامترهای مؤثر در پیش‌بینی ظرفیت برشی تیرهای لانه‌زنبوری با استفاده از آنالیز حساسیت موردبحث و بررسی قرارگرفته‌اند. مدل ارائه‌شده با سایر مدل‌های موجود در ادبیات فنی مقایسه شده‌اند و امکان استفاده از مدل‌های SGP، به‌عنوان ابزاری قابل‌اطمینان برای پیش‌بینی ظرفیت برشی تیرهای لانه‌زنبوری موردبررسی قرارگرفته است. بهترین مدل‌های SGP با استفاده از پارامترهای ورودی dg، h، tw×Fyw و e بسط داده‌شده‌اند. دقت بالای مدل‌ها نشانگر این مهم است که این پارامترها نماینده مناسبی از مشخصات هندسی و مکانیکی تیر لانه‌زنبوری برای پیش‌بینی ظرفیت برشی آن می‌باشند. مدل‌های ارائه‌شده می‌توانند برای کنترل اعتبار نتایج آزمایشگاهی به‌طور مؤثری مورداستفاده قرار گیرند. علاوه بر این، در شرایطی که امکان انجام مطالعات آزمایشگاهی نباشد، این مدل‌ها می‌توانند جایگزین مناسبی برای تخمین ظرفیت برشی تیرهای لانه‌زنبوری تلقی شوند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Formulation of shear capacity of honeycomb beams using standard genetic programming technique

نویسندگان English

Sayyd Hadi Vafaee 1
Reza Babaei Semiromi 2
1 PHD Student Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood , Iran.
2 Department of Civil Engineering, Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood, Iran.
چکیده English

Conducting laboratory studies to determine the shear capacity of honeycomb beams is very time-consuming and costly. Therefore, the necessity of providing design models that can provide accurate estimates of the shear capacity of honeycomb beams without the need to conduct laboratory studies is well felt. This paper has examined a very new method called Standard Genetic Programming (SGP) for the formulation of the shear capacity of honeycomb beams. Laboratory results available in the technical literature have been used to develop SGP models. The new design models presented formulate the shear capacity of honeycomb beams in terms of geometric and mechanical characteristics of honeycomb beams. In order to obtain optimal models, extensive trial and error has been carried out using the parameters affecting the shear capacity of honeycomb beams. The role of the effective parameters in predicting the shear capacity of honeycomb beams has been discussed and investigated using sensitivity analysis. The presented model has been compared with other models available in the technical literature, and the possibility of using SGP models as a reliable tool for predicting the shear capacity of honeycomb beams has been investigated.

کلیدواژه‌ها English

  • Honeycomb beam
  • Shear Capacity
  • Standard Genetic Programming
  • Formulation
Aglan, A.A., & Redwood, R.G. (1974). Web buckling in castellated beams. Proceedings of the
Institution of Civil Engineers, Part 2, 57, 307-320.
Amayreh, L., & Saka, M.P. (2005). Failure load prediction of castellated beams using artificial neural
networks. Asian Journal of Civil Engineering (building and housing), 6(1-2), 35-54.
Baykasoglu A., Oztas, A. & Ozbay, E. (2009). Prediction and multi-objective optimization of highstrength
concrete parameters via soft computing approaches. Expert Systems with Applications, 36(3),
6145–6155.
Cevik, A. (2007b). Genetic programming based formulation of rotation capacity of wide flange
beams. Journal of Constructional Steel Research, 63(7), 884-893.
Cevik, A. (2011). Modeling strength enhancement of FRP confined concrete cylinders using soft
computing. Expert Systems with Applications, 38(5), 5662-5673.
Cevik, A. A new formulation for web crippling strength of cold-formed steel sheeting using genetic
programming. Journal of Constructional Steel Research, 63(2007a), 867–883.
Cevik, A., Göğüş, M.T., Güzelbey, I., & Filiz, H. (2010). Soft computing based formulation for
strength enhancement of CFRP confined concrete cylinders. Advances in Engineering Software, 41(4),
527-536.
Del Pisheh, A. (2012) Laboratory investigation of plastic bending of honeycomb beams under
concentrated load couple. Urmia University persion. (Persian)
Dougherty, B.K. (1993). Castellated beams: A state of the art report. Technical Report. Journal of
the South African Institution of Civil Engineering, 35(2), 12–20.
41 / وفائی, سیدهادی و بابایی سمیرمی, رضا . -22 ،)12( 6 ، نشریه عمران و پروژه، 1403
41
Fiore, A., Berardi, L., & Marano, G.C. (2012). Predicting torsional strength of RC beams by using
Evolutionary Polynomial Regression. Advances in Engineering Software, 47(1), 178-187.
Gandomi, A.H., Alavi, A.H., Mirzahosseini, M.R., Moqhadas Nejad, F. (2011b) Nonlinear Genetic-
Based Models for Prediction of Flow Number of Asphalt Mixtures. Journal of Materials in Civil
Engineering, ASCE, 23(3), 248–263.
Gholizadeh, S., Pirmoz, A., & Attarnejad, R. (2011). Assessment of load carrying capacity of
castellated steel beams by neural networks. Journal of Constructional Steel Research, 67, 770–779.
Javadi, A.A., Rezani, M., & Mousavi Nezhad, M. (2006). Evaluation of liquefaction induced lateral
displacements using genetic programming. Computers and Geotechnics, 33(4-5), 222–33.
Kerdal, D., & Nethercot, D.A. (1984). Failure modes for castellated beams. Journal of
Constructional Steel Research, 4, 295-315.
Knowles, P.R. (1985). Design of castellated beams. (for use with BS 5950 and BS 449) Constrado,
UK: Croydon.
Knowles, P.R. (1991). Castellated beams. Proc. Instn Civ Engrs, Part 1, 90, 521-536.
Koza, J.R. (1992). Genetic programming: On the programming of computers by means of natural
selection. Cambridge (MA): MIT Press.
Lia, W., Daib, L., Houa, X., & Leia, W. (2007). Fuzzy genetic programming method for analysis of
ground movements due to underground mining. Technical note, Int. J. Rock Mech. Min., 44 , 954-961.
Mahmoudian, B. (1374) Lateral buckling - torsion in honeycomb beams. Master's thesis, University
of Tehran persion. (Persian)
Pala, M. (2008). Genetic programming-based formulation for distortional buckling stress of coldformed
steel members. Journal of Constructional Steel Research, 64(12), 1495-1504.
Redwood, R., & Demirdjian, S. (1998). Castellated beam web buckling in shear. J Struct Eng ASCE,
124, 1202–1207.
Roy, P.P., & Roy, K. (2008). On some aspects of variable selection for partial least squares regression
models. QSAR Comb Sci, 27, 302–313.
Shahin, M.A., Jaksa, M.B., & Maier, H.R. (2009). Recent advances and future challenges for
artificial neural systems in geotechnical engineering applications. J. Adv. Artif. Neural Syst.
doi:10.1155/2009/308239.
Shahin, M.A., Maier, H.R., & Jaksa, M.B. (2001). Artificial neural network applications in
geotechnical engineering. Austr Geomech, 36(1), 49–62.
Shaukati, H., & Mohibkhaha, A. (2012) Lateral torsional buckling of honeycomb beams with elastic
lateral restraint. 6th International Civil Engineering Conference, Isfahan University of Technology
persion. (Persian)
Shoukti, H. (2008) Application of LRFD method in the design of honeycomb beams, a research
project in Urmia University persion. (Persian)
Shoukti, H. (2008) Theoretical study of the buckling behavior of common honeycomb beams in Iran.
National Research Project - Scientific Research Council of the country persion. (Persian)
Smith, G.N. (1986). Probability and statistics in civil engineering. London: Collins
Soh, C.K., & Yang, Y. (2000). Genetic programming-based approach for structural optimization.
Journal of Computing in Civil Engineering, 14(1), 31-37.
Yang, Y., & Soh, C.K. (2002). Automated optimum design of structures using genetic programming.
Computers & Structures,80, 1537–1546.
Yousefi, R. (2012). Investigation of errors caused by construction on the lateral torsional buckling
of honeycomb beams, Urmia University persion. (Persian)
Zaarour, W., & Redwood, R. (1996). Web buckling in thin castellated beams. J Struct Eng ASCE
122, 860–866.
Zirakian, T., & Showkati, H. (2006). Distortional buckling of castellated beams. Journal of
Constructional Steel Research, 62, 863–871.
  • تاریخ دریافت 27 آذر 1403
  • تاریخ بازنگری 25 دی 1403
  • تاریخ پذیرش 27 دی 1403
  • تاریخ اولین انتشار 27 دی 1403
  • تاریخ انتشار 01 اسفند 1403