Thiết kế tối ưu rời rạc dầm thép liên hợp trong cầu dầm nhịp giản đơn

Abstract

Trong nghiên cứu này, bài toán tối ưu dầm thép liên hợp được xây dựng. Các biến thiết kế, bao gồm chiều dày của bản mặt cầu bằng bê tông cốt thép (BTCT) và các kích thước của tiết diện dầm I tổ hợp, được xem là các biến rời rạc nhằm phản ánh thực tế thiết kế công trình. Tổng giá thành vật liệu của phần bê tông bản mặt cầu và dầm thép được chọn làm hàm mục tiêu và được tối thiểu hóa. Các yêu cầu thiết kế về mặt cấu tạo, biến dạng và chịu lực theo TCVN 11823:2017 được sử dụng làm điều kiện ràng buộc. Thuật toán tối ưu tìm kiếm hài hòa được sử dụng để giải quyết bài toán tối ưu đặt ra. Một dầm thép nhịp giản đơn dài 42 m đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy, thiết kế tối ưu giảm khoảng 15% giá thành so với thiết kế thủ công thông thường. Do vậy, áp dụng thiết kế tối ưu trong thiết kế dầm liên hợp đem lại hiệu quả kinh tế và có thể dễ dàng ứng dụng vào thiết kế.