Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection (한국구조물진단유지관리공학회 논문집)

Korea Institute for Structural Maintenance Inspection (한국구조물진단유지관리공학회)
권호 표지

Optimization of Direct Design System of Steel Framesusing Advanced Analysis and Genetic Algorithm

고등해석과 유전자 알고리즘을 이용한 강뼈대 구조물의 직접설계시스템의 최적화

  • 최세휴 (경북대학교 토목공학과) ;
  • 노우혁 (경북대학교 토목공학과) ;
  • 김종인 (경북대학교 토목공학과) ;
  • 박경식 (경북대학교 토목공학과)
  • Received : 2006.06.08
  • Published : 2006.09.30
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Abstract

In this paper, the optimization of direct design system of steel frames by genetic algorithm involving advanced analysis are performed. For the analysis of steel frames advanced analysis accounting for geometric nonlinearity and material nonlinearity are executed. The genetic algorithm was used as optimization technique. The weight of structures is treated as the objective function. The constraint functions are defined by load-carrying capacities, deflections, inter-story drifts, and ductility requirement. The effectiveness of the proposed method are verified by comparing the results of the proposed method with those of other method.

본 연구에서는 고등해석과 유전자 알고리즘을 이용한 강뼈대 구조물의 직접설계시스템의 최적화를 수행하였다. 본 연구에서 사용한 고등해석은 기하학적 비선형과 재료적 비선형을 동시에 고려한다. 직접설계 시스템의 최적화를 위해 유전자 알고리즘을 사용하였다. 목적함수로 구조물의 중량을 사용하였으며, 제약조건식은 구조시스템의 하중-저항능력, 처짐, 층간 수평변위 및 연성요구 조건을 고려하였다. 제안된 방법에 의해 나타난 결과를 다른 방법에 의한 것들과 비교해서 그 효율성을 증명하였다.

Keywords

References

  1. 김승억, 마상수(2003) 유전자 알고리즘을 이용한 비선형 비탄성 최적설계, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제23권 5A호, pp.841-850.
  2. 박문호, 김승억, 최세휴(2000) 3차원 강뼈대 구조물의 실용적인 고등해석기법 개발, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제20권 1-A호, pp.69-76.
  3. 윤영묵, 김병헌(2004) 2차 비탄성해석과 유전자 알고리즘을 이용한 평면 강골조 구조물의 최적설계, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제24권 1-A호, pp.87-100.
  4. AISC(1993) Load and resistance factor design specification, 2nd ed., AISC, Chicago.
  5. Chen, W.F. and Kim, S.E.(1997) LRFD steel design using advanced analysis, CRC Press, Boca Raton, Florida.
  6. Chen, W.F. and Lui, E.M.(1992) Stability design of steel frames, CRC Press.
  7. CSA(1994) Limit states design of steel structures, CAN/CAS -S16.1-M94, Canadian Standards Association.
  8. ECCS(1991) Essentials of Eurocode 3 design manual for steel structures in building, ECCS-Advisory Committee 5, No. 65, p.60.
  9. Krishnakumar, K.(1989) Micro-genetic algorithms for stationary and non-stationary function optimization, SPIE, Intelligent Control and Adaptive Systems, Vol. 1196.
  10. Liew, J.Y. and Tang, L.K.,(1998) Nonlinear refined plastic hinge analysis of space frame structures, Research Report No. CE027/98, Department of Civil Engineering, National University of Singapore, Singapore.
  11. Pantelides C.P. and Tzan S.R.(1997) Optimal design of dynamically constrainted structures, Comput. Struct., 62, pp.141-149. https://doi.org/10.1016/S0045-7949(96)00243-X
  12. Pezeshk, S., Camp, C.V. and Chen, D.(2000) Design of nonlinear framed structures using genetic optimization, J. Struct. Eng., ASCE, 126(3), pp.382-388. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2000)126:3(382)
  13. Rajeev, S. and Krishnammorthy, C.S.(1992) Discrete optimization of structures using genetic algorithms, J. Struct. Eng., ASCE, 118, pp.1233-1250. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1992)118:5(1233)
  14. Standards Australia(1990) AS4100-1990, Steel structures, Sydney, Australia.