Оптимальное проектирование железобетонных плит перекрытий по критерию минимальной стоимости
Традиционные методы проектирования железобетонных плит перекрытий с учетом анализа риска вызывают необходимость существенно увеличивать запасы материалов. Цель оптимизации железобетонных плит - нахождение рационального решения, которое удовлетворяло бы таким основным требованиям, как прочность, надежность, безопасность. Для этого в задачах оптимального проектирования конструкций формируется некоторая целевая функция вместе с требованием ее минимизации или максимизации, комплекс требований, учитывающих экономичность и технологичность, эксплуатационные затраты и риски, а также ограничения на материальные и трудовые ресурсы. Наиболее распространенный критерий оптимальности - минимальная стоимость. Метод расчета и оптимизации строительных конструкций может быть существенно усовершенствован за счет более широкого использования анализа риска. Величина риска конструктивных систем, находящихся под воздействием внешних сил, обусловлена величиной разрушения конструкций и ответственностью сооружений. Использование вероятностного аппарата позволяет количественно определить степень безопасности конструкций, а применение поисковых алгоритмов - проектировать их по критерию минимальной стоимости. При выборе методов поисковой оптимизации обязательным условием является одновременный учет изменения целевой функции и граничных условий по мере движения к оптимуму. Данному требованию удовлетворяет алгоритм, основанный на методе случайного поиска. Предложенная методика поиска позволяет гарантированно решить задачу оптимизационного выбора параметров конструкций как при нелинейных ограничениях, так и с нелинейной целевой функцией.