Document

Rapid Design Optimization of Rigidly Connected 3-Dimensional Steel Frames Under LRFD - AISC Design Code Provisions

Linked Agent
Abdullatif, Mona , Thesis advisor
Date Issued
2023
Language
English
Extent
[2], 11, 75, [9] pages
Place of institution
Sakhir, Bahrain
Thesis Type
Thesis (Master)
Institution
University of Bahrain, College of Engineering, Department of Civil Engineering
English Abstract
Abstract : In this thesis, the design optimization of rigidly connected steel space frames is carried out under the American Institute of Steel Construction Load and Resistance Factor Design (LRFD-AISC) design code provisions. The algorithm developed is a combination of optimality criteria method, which is a deterministic method, and Beetle Antenna Search (BAS) algorithm, which is a metaheuristic method. The design code provisions are satisfied by the algorithm, while minimizing the total weight of the steel space frame. The sections of the frame members are selected from the list of available American W-sections. The modeling of the steel frames is done using SAP2000 software. The design code provisions, as well as the optimization algorithm formulations are coded in MATLAB. The interface between SAP2000 and MATLAB is achieved using the Open Application Programming Interface (OAPI). The design optimization results are demonstrated by applying the developed algorithm to a single storey single bay steel space frame, as well as a five storey two bay steel space frame that was selected from a past research paper. In this research, the number of iterations (structural analysis) is reduced drastically as compared to other algorithms that are based on metaheuristic methods only. In other words, the algorithm is shown to be efficient in obtaining rapid design optimization of rigidly connected steel space frames.
Arabic Abstract
الملخص :

في هذه الأطروحة، يتم تنفيذ التصميم الأمثل للإطارات الفولاذية ثلاثية الأبعاد ذات الوصلات الصلبة بحسب كود المعهد الأمريكي للإنشاءات الفولاذية (LRFD-AISC). الخوارزمية التي تم تطويرها تجمع بين طريقة المعايير الأمثل إحدى الطرق الحتمية وخوارزمية بحث قرون استشعار الخنفساء إحدى خوارزميات الأدلة العليا). يتم استيفاء شروط التصميم بواسطة الخوارزمية، بالإضافة لتقليل الوزن الإجمالي للإطار الفولاذي يتم تحديد الأبعاد المقطعية عن طريق توصيف العضو الفولاذي (W) من القائمة الأمريكية المتاحة. يتم نمذجة الإطارات الفولاذية باستخدام برنامج SAP2000 تم ترميز معادلات أحكام التصميم بحسب الكود الأمريكي في برنامج MATLAB. كما تم ترميز معادلات الخوارزمية في البرنامج ذاته. تم الربط بين برنامجي SAP2000 و MATLAB باستخدام واجهة برمجة التطبيقات المفتوحة (OAPI). تم عرض نتائج التصميم الأمثل من خلال تطبيق الخوارزمية المطورة على إطار فولاذي مكون من طابق واحد، بالإضافة لإطار فولاذي آخر مكون من خمسة طوابق تم اختياره من ورقة بحث سابقة. في هذه الأطروحة، تم تقليل عدد التكرارات التحليل الهيكلي) بشكل كبير مقارنة بالطرق الأخرى التي تعتمد على خوارزمية الأدلة العليا فقط بمعنى آخر، فقد أظهرت الخوارزمية المطورة أنها فعالة للحصول على التصميم الأمثل السريع للإطارات الفولاذية ثلاثية الأبعاد ذات الوصلات الصلبة.
Note
Tittel on cover :
التصميم الأمثل السريع للإطارات الفولاذية ثلاثية الأبعاد ذات الوصلات الصلبة بحسب كود المعهد الأمريكي للإنشاءات الفولاذية
Identifier
https://digitalrepository.uob.edu.bh/id/79ab6629-a890-46b2-9229-c12f1e74002d