پیشینه تحقیق مبانی لرزه شناسی و بهینه سازی و ژنتیک و الگوریتم ژنتیک دارای ۵۰ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱-۱  مقدمه    ۴
۱-۲  ادبیات تحقیق    ۹
۱-۲-۱ مبانی لرزه شناسی    ۱۰
۱-۲-۲  تاریخچه ی زمانی زلزله    ۱۶
۱-۲-۳   هموار کردن طیف پاسخ ناشی از رکوردهای مختلف    ۱۹
۱-۲-۴  طیف طرح مقیاس شده    ۲۰
۱-۲-۵  ضوابط آیین نامه ای    ۲۰
۱-۳ بهینه سازی    ۲۲
۱-۳-۱ انواع روش های بهینه سازی    ۲۳
۱-۳-۲  جستجوی ابتکاری    ۲۳
۱-۴  وراثت    ۲۶
۱-۴-۱  مروری بر تاریخچه علم ژنتیک    ۲۷
۱-۴-۲  الگوریتم ژنتیک    ۲۹
۱-۴-۳ تاریخچه الگوریتم ژنتیک    ۳۰
۱-۴-۴  خصوصیات الگوریتم ژنتیک    ۳۲
۱-۴-۵   ساختار کلی الگوریتم‏های ژنتیکی    ۳۳
۱-۴-۶ پارامتر های الگوریتم ژنتیک    ۳۴
۱-۵ روند کلی بهینه سازی و حل مسائل در الگوریتم ژنتیک    ۳۵
۱-۶ پیشینه تحقیق    ۳۶
۱-۶-۱ مقدمه    ۳۶
۱-۶-۲ تحقیقات صورت گرفته در ارتباط با موضوع    ۳۸
۱-۶-۳ جمع بندی از مبانی نظری و عملی برای ساختن پشتوانه معتبر    ۴۵
منابع    ۴۷

منابع

[۱]      باب الحوائجی، م.، ۱۳۷۸، مقدمه ای بر طراحی بهین، مشهد: انتشارات دانشگاه فردوسی، چاپ اول.

[۲]      باوی، ا.، ۱۳۸۹، الگوریتم ژنتیک و بهینه سازی سازه های مرکب، تهران: انتشارات عابد.

[۳]      پرنا، م.، ۱۳۸۸، آیین نامه زلزله ۲۸۰۰ شرحی بر طراحی ساختمان ها در برابر زلزله، تهران: انتشارات سها دانش، چاپ نهم.

[۴]      تابش پور، م.، ۱۳۸۸، مهندسی زلزله کاربردی در طراحی بهسازی، دانشگاه تربیت معلم سبزوار: انتشارات فدک ایساتیس، چاپ اول.

[۵]      تهران زاده، م.، ۱۳۸۷، دینامیک سازه ها و کاربرد آن در مهندسی زلزله، تهران: انتشارات دانشگاه     امیرکبیر،          چاپ اول.

[۶]      حسینی مقدم، م.، ۱۳۹۱، بهینه سازی صفحات در برابر کمانش با استفاده از الگوریتم ژنتیک، پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش سازه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات آذربایجان شرقی.

[۷]      رضایی، ع.، ۱۳۸۸، آموزش کاربردی الگوریتم ژنتیک و فازی در نرم افزار متلب، تهران: انتشارات کتاب پدیده، چاپ.

[۸]      سیف، س.، ۱۳۸۸، انتخاب بهینه شتابنگاشت ها برای تحلیل دینامیکی سازه ها، پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش سازه، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه خوارزمی (تربیت معلم کرج).

[۹]      شعبانیان، م.، ۱۳۹۱، بررسی تاثیر طرح هدفمند سازی یارانه ها بر مصرف برق مشترکان خانگی در شهر تهران با استفاده ار الگوریتم ژنتیک، پایان نامه کارشناسی ارشد مدیریت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات کرمانشاه.

[۱۰]    شهروزی، م.، کیوانی، ج.، سیف، س. و محمدی ، ا.، ۱۳۸۹، بهینه یابی فراکاوشی برای مقیاس کردن حرکات قوی زمین، چهاردهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، تهران ۲۱-۲۳ اردیبهشت، ص ۱۲۲۸-۱۲۳۶٫

[۱۱]    علیرضا، م.،۱۳۸۹، مقدمه ای بر الگوریتم های ژنتیک و کاربردهای آن، تهران: انتشارات ناقوس، چاپ چهارم.

[۱۲]    کیا، م.، ۱۳۸۸، الگوریتم های ژنتیک در MATLAB، تهران: انتشارات نشر کیان رایانه سبز، چاپ دوم.

[۱۳]    مقدم، حسن.، ۱۳۸۷، مهندسی زلزله،

[۱۴]    مهرابیان، ر.، و صفاری، ح.، ۱۳۸۷، مقایسه روشهای مختلف مقیاس سازی شتابنگاشت ها، چهارمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه تهران.

۱-۱  مقدمه

فلات ایران سابقه لرزه خیزی طولانی دارد و بررسی تاریخ کهن بر وقوع زلزله در سه هزار سال قبل از میلاد مسیح گواه است. امبرسز در یک بررسی 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 است. که این نتایج نشان داده مناطق فعال در ادوار مختلف کم و بیش بر هم منطبق هستند.

با توجه به این مسئله که کشور ایران در روی چندین گسل زلزله واقع شده است و ساختمان های ناپایدار که همه ساله شاهد ویرانی آنها در مقابل رخداد های زلزله هستیم، باید 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 شود. عوامل زیادی بر حرکت زمین و تقویت آنها اثر می گذارند. به منظور بررسی رفتار یک سازه و طراحی ایمن و اقتصادی آن لازم است که اثر این عوامل مورد توجه قرار گیرند[۵].

ارزیابی و شناخت زلزله هایی که در آینده ممکن است 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 استفاده 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” است. حرکت زمین، که از آن در تحلیل های دینامیکی استفاده می گردد باید 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[۳]. برای طیف بازتاب شتاب می توان از طیف طرح استاندارد و یا از طیف طرح ویژه ساختگاه مطابق ضوابط آیین نامه استفاده 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[۱]، در تحلیل لرزه ای و طراحی سازه رایج تر است. 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 است که در اروپا و آمریکا مقررات آیین نامه های حاکم بر تحلیل های تاریخچه زمانی تشریح شده است. با وجود اینکه خطر لرزه ای در یک محل(سایت) برای مقاصد طراحی بوسیله طیف طرح^[۲]، ارائه شده است تقریبا همه ی آیین نامه های طراحی، برای مقیاس نمودن[۳] 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 است. این روش ها شامل: روش های حوزه بسامد[۴] و روش های حوزه زمانی[۵] می باشد، که در روشهای حوزه بسامد، مقدار بسامد، برای مطابقت دادن رکورد حرکت زمین دستکاری می شود. در روش حوزه زمانی مقدار دامنه رکورد حرکت زمین مقیاس می شود. 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[۳۰].

انتخاب حرکت زمین در تحلیل های دینامیکی بسیار مهم است زیرا حرکت ها تاثیر قابل توجهی در نتیجه تحلیل و همچنین خروجی طرح دارند. بنابراین، 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 طور دسترسی به شتابنگاشت های زمین لرزه های واقعی افزایش یافته است. 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 تحقیق، 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، است. مشخصات لازم جهت مقیاس نمودن رکورد زلزله، متغیرهای عددی ای هستند که در یک محدوده خاص توسط کاربر اعمال می شوند. بنابراین فاز و شکل طیف پاسخ[۶] زمین لرزه دست نخورده باقی می ماند. برخلاف روشهای متداول جهت مقیاس کردن، که در آن ابتدا مجموعه ای از رکوردهای زلزله از پیش تعیین شده و سپس، مقیاس نمودن را با طیف طرح تطبیق می دادند، روش ارائه شده قادر است از یک مجموعه شامل هزاران رکورد زلزله، جستجو کرده و یک زیر مجموعه از رکوردهایی که مطابق طیف هدف[۷] می باشند را معرفی کند، که این وظیفه توسط الگوریتم ژنتیک[۸] انجام می شود. الگوریتم ژنتیک سرآمد روش های تکاملی می باشد و نیازی به اطلاعات گرادیان ندارد. پیاده سازی الگوریتم های ژنتیک با ایجاد یک جمعیت[۹] اولیه از کروموزوم ها[۱۰] شروع می شود. سپس این ساختارهای اولیه ارزیابی شده و با توجه به میزان شایستگی به آنها فرصت تولید مثل داده می شود. معمولا میزان مطلوبیت راه حل ها با توجه به جمعیت فعلی تعیین می گردد. ساختار الگوریتم ژنتیک به این صورت است که حداقل باید 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.

در الگوریتم ژنتیک اولین مرحله تکامل، تولید افراد می باشد. در این الگوریتم ها پس از تولید جمعیت اولیه، نوبت به انتخاب دو والدین[۱۱] و تلفیق[۱۲] آنها در قالب یک یا دو فرزند[۱۳] و در نهایت جهش[۱۴] فرزندان می رسد. فرزندان جدید جایگزین یکی از افراد ضعیف تر نسبت به خود در جمعیت می شوند.

الگوریتم ژنتیک یک رویه تکراری می باشد که شامل یک جمعیت با اندازه ثابت است. هر یک از افراد این جمعیت با توجه به یک رشته محدود از سمبول ها ارائه می شوند که از آنها تحت عنوان ژنوم یاد می شود. هر یک از این ژنوم ها یک راه حل ممکن در فضای مسئله را کد می کنند. از فضای مسئله به فضای جستجو تعبیر می شود که این فضا تمام راه حل های ممکن مسئله را در بر می گیرد. عموما از الگوریتم های ژنتیک در مورد مسائلی استفاده می شود که فضای جستجوی آنها بسیار بزرگ بوده و روشهای جستجوی معمول در مورد آنها کاربردی ندارد.

برای بدست آوردن مجموعه حرکت زمین توسط الگوریتم ژنتیک، مطابق با طیف طرح آیین نامه ۲۸۰۰ ایران[۳] می باشد، الگوریتم ژنتیک می تواند، از میان جامعه نگاشت های واقعی زمین برای یک منطقه مشخص با نوع خاک مخصوص، به انتخاب و مقیاس گذاری برای بدست آوردن ترکیب مناسبی از حرکت های زمین، مطابق با طیف طرح معرفی شده در آیین نامه ۲۸۰۰ ایرن، بپردازد.

۱-۲  ادبیات تحقیق

مقاله شامل چهار بخش می باشد که هر یک به بیان و تعاریف مفهومی و عملیاتی پرداخته شده است. گفتار اول مربوط به مبانی لرزه شناسی جهت یادآوری بیان شده، بخش دوم مروری کوتاه بر ضوابط آیین نامه ای است، بخش سوم مختصری از بهینه سازی بیان شده و بخش چهارم مروری کوتاه از تعاریف ژنتیک و الگوریتم ژنتیک می باشد.

۱-۲-۱ مبانی لرزه شناسی

حرکت زمین: 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 شود. عوامل زیادی بر حرکت زمین و تقویت آنها اثر می گذارند. به منظور بررسی رفتار یک سازه و طراحی ایمن و اقتصادی آن لازم است که اثر این عوامل مورد توجه قرار گیرند[۵].

عوامل موثر بر حرکات زمین :

حرکات زمین و مدت دوام آنها در یک محل تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار دارد که مهمترین آنها عبارتند از:

بزرگای زلزله

فاصله محل مورد نظر از منبع آزاد شدن انرژی

شرایط خاک محل

تغییرات شرایط زمین شناسی و سرعت انتشار امواج در مسیر

شرایط و سازوکار منبع زمین لرزه( نوع گسل، شرایط تنش و افت تنش)

با توجه به رکوردهای ثبت شده از زلزله های پیشین می توان اثر این عوامل را بر حرکات زمین بررسی نمود[۵].

بزرگی^[۱۵]زلزله و اثر آن: اندازه زلزله بستگی به انرزی آزاد شده دارد. از سوی دیگر دامنه ارتعاش حاصل از زلزله در فاصله معینی از مرکز زلزله ارتباط مستقیمی با انرژی آزاد شده دارد. از این رو ریشتر[۱۶] اول بار در سال ۱۹۳۵ بزرگیM  را چنین تعریف کرد:

(۱-۱)

در این رابطه M بزرگی (درجه ریشتر) و A دامنه لرزه نگاشتی است که از یک دستگاه لرزه نگار وود اندرسن در فاصله ۱۰۰ کیلومتری مرکز زلزله بدست آمده باشد( A  بر حسب میکرن است).

در یک فاصله معین از محل آزاد شدن انرژی، زلزله هایی با بزرگای زیاد سبب می شوند که حداکثر شتاب، سرعت و تغییر مکان زمین نیز بزرگ باشند. اثر بزرگا بر مدت دوام حرکات شدید نیز توسط محققین مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده ناشی از رابطه خطی بین زمان دوام حرکات شدید و بزرگای زلزله می باشد. در یک بزرگای معین، مدت دوام حرکات شدید در سنگ حدود نصف آن برای خاک می باشد[۵].

تأثیر فاصله: اثر فاصله تا منبع آزاد شدن انرژی توسط محققین مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در اغلب مطالعات حداکثر حرکات زمین بصورت تابعی از فاصله ترسیم گردیده است. به نحویکه یک منحنی مناسب به نقاط اطلاعات برازش داده می شود و معادله این منحنی برای تعیین حداکثر حرکات زمین در فواصل مختلف مورد استفاده ثرار می گیرد. این روابط که آنها را کاهیدگی می نامند، در ابتدا مستقل از بزرگای زلزله مطرح می گردید، اما بعد ها محققان اثر این پارامتررا نیز در روابط وارد نمودند نتایج تحقیقات نشان می دهد که حداکثر شتاب زمین با افزایش فاصله تا منبع آزاد شدن انرژی بزرگای زمین لرزه بر روابط کاهیدگی موثر است. اما در نزدیکی گسل فقط زمین لرزه هایی که بزرگای کوچکی دارند در روابط کاهیدگی گوثر بوده و زمین لرزه های با بزرگای زیاد اثر چندانی بر این روابط ندارند.

[۱] Time –history

[۲] Design Spectrum

[۳] Scaling

[۴] frequency-domain

[۵] time-domain

[۶] Response Spectrum

[۷] Target spectrum

[۸] Genetic Algorithm(GA)

[۹] Population

[۱۰] Choromosome

[۱۱] Parents

[۱۲] Crossover

[۱۳] Offspring

[۱۴] Mutation

[۱۵] magnitude

[۱۶] Richter

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.