مدل سازی رفتار جانبی دیوارهای گهواره ای بتنی با استفاده از شبکه عصبی چند هدفه

دیوارهای گهواره ای بتنی به دلیل هزینه های خرابی و تعمیر کمتر، یک جایگزین مناسب برای دیوارهای برشی بتنی معمولی هستند. شناخت رفتار دقیق عناصر سازه ای به طور کلی با انجام آزمایشات جامع، که پرهزینه و زمان بر است، حاصل می شود. با توجه به مطالعات پیشین و روند پژوهش در زمینه دیوارهای گهواره ای، ضرورت ارایه یک مدل جامع به منظور طراحی دیده می شود. ارایه یک مدل تیوری جهت پیش بینی رفتار دیوارهای گهواره ای بتنی، که پارامترهای متنوعی را شامل شود، امری دشوار می باشد و محاسبه همزمان اثر آن پارامترها نیازمند یک مدل جامع است. ارایه چنین مدلی از طریق روش های کلاسیک یا عددی، به دلیل پیچیدگی مسئله یا دشواری های مدل سازی، نیازمند صرف زمان زیاد و محاسبات پیچیده است. اما حل این مسئله به وسیله روش های محاسبات نرم امکان ساده سازی و تسریع این محاسبات را فراهم می سازد. از این رو، این پژوهش با هدف ارایه یک مدل شبکه عصبی چند هدفه برای پیش بینی رفتار جانبی دیوارهای گهواره ای بتنی انجام شده است. برای ایجاد داده های مورد نیاز جهت مدل سازی، از نتایج آزمایشگاهی استفاده شد و تمام پارامترهای موثر بر ظرفیت باربری جانبی دیوارهای گهواره ای بتنی استخراج شد تا از آنها به عنوان پارامترهای ورودی استفاده شود. سرانجام، منحنی های بار جانبی-تغییر مکان و تار خنثی-تغییر مکان به عنوان پارامترهای خروجی پیش بینی شدند. علاوه بر این، دقت روابط موجود ارایه شده در آیین نامه های بتن بین المللی و توسعه یافته توسط محققان در پیش بینی مقاومت خمشی دیوارهای گهواره ای بتنی با استفاده از نتایج آزمایشات انجام شده بر روی این دیوارها بررسی شد. این پژوهش نشان می دهد که مدل شبکه عصبی چند هدفه با دقت قابل قبولی رفتار جانبی دیوارهای گهواره ای بتنی را پیش بینی می کند. این مدل قادر است سختی اولیه، سختی ثانویه، مقاومت بیشینه و ظرفیت دورانی را به درستی پیش بینی کند. مطابق با نتایج، روابط آیین نامه های طراحی بتن ایالات متحده (ACI 318-14)، نیوزیلند (NZS 3101) و استرالیا (AS 3600) مقاومت خمشی دیوارهای گهواره ای بتنی را در محدوده 0.59 تا 0.99 مقادیر واقعی پیش بینی می کنند. همچنین، آیین نامه طراحی بتن کانادا (CSA-A23.3) پیش بینی بسیار محافظه کارانه ای از مقاومت خمشی دیوارها ارایه می دهد. با وجود این، مدل شبکه عصبی چند هدفه پیش بینی های بسیار دقیقی را در مقایسه با آیین نامه های بررسی شده و عبارات موجود نشان داد.