Tối ưu giàn thép phi tuyến xét đến độ tin cậy sử dụng kết hợp thuật toán LPSS-EIS và tiến hóa vi phân cải tiến

Tóm tắt

Các tham số hình học và vật liệu của công trình cũng như tải trọng trong thực tế là các đại lượng không chắc chắn. Chính vì vậy, để việc thiết kế công trình phản ánh chính xác hơn đặc điểm làm việc thực tế của kết cấu, độ tin cậy của công trình được quan tâm nghiên cứu trong thời gian gần đây. Trong bài báo này, tác giả trình bày bài toán tối ưu giàn thép phi tuyến có xét đến điều kiện ràng buộc về xác suất phá hủy của công trình. Hàm mục tiêu là tổng khối lượng hệ giàn với biến thiết kế là biến liên tục trong một khoảng giá trị cho trước. Điều kiện ràng buộc tương ứng với các tổ hợp tải trọng cường độ và sử dụng. Xác suất phá hủy công trình được xác định sử dụng thuật toán xác suất kết hợp giữa 2 kỹ thuật lấy mẫu phân tầng một phần “Latin hóa” (“Latinized” Partially Stratified Sampling) (LPSS) và lấy mẫu quan trọng nâng cao (effective importance sampling) (EIS) và được đặt tên là LPSS-EIS. Quá trình tối ưu được thực hiện băng thuật toán cải tiến tiến hóa vi phân (DE). Giàn thép không gian 72 thanh được nghiên cứu minh họa cho bài toán tối ưu được xây dựng.

Từ khóa: Tiến hóa vi phân; tối ưu; giàn thép; phân tích trực tiếp; xác suất; monte Carlo.