Çelik çerçevelerin hibrit öğrenme esaslı jaya algoritması yöntemi ile performansa dayalı optimum sismik tasarımı

Sezgisel optimizasyon yöntemleri, son otuz yılda karmaşık optimizasyon problemlerini çözmede yaygın olarak kullanılmaktadır. Öğretme-öğrenme-esaslı optimizasyon (TLBO) ve Jaya algoritması (JA) en popüler sezgisel yöntemler arasındadır. TLBO, herhangi bir sınıf ortamında öğretmenin öğrencilerle ve öğrencilerin birbirleriyle olan etkileşimini taklit etmektedir. JA ise optimizasyon işleminde en iyi çözüme yaklaşma ve en kötü çözümden uzaklaşma stratejisini uygulamaktadır. Çelik çerçevelerin performansa dayalı optimum sismik tasarımı oldukça karmaşık ve zaman alan optimizasyon problemlerindendir. Bu çalışmada; TLBO, JA, modifiye TLBO (MTLBO), modifiye JA (MJA) ve JA ile TLBO'nun öğrenme aşamasını birleştiren hibrid öğrenme esaslı Jaya algoritması (HLBJA) ile düzlem çelik çerçeve sistemlerin performansa dayalı optimum sismik tasarımı icra edilmiştir. Ayrıca aynı yöntemler uzay çelik çerçevelerin optimum sismik tasarımında da kullanılmıştır. Düzlem çelik çerçeve sistemlerin performansa dayalı optimum sismik tasarımında amaç, katlar arası ötelenme oranı ve dayanım sınırlayıcıları altında düzlem çelik çerçevelerin ağırlığını minimize etmektedir. Parçacık sürü optimizasyonu (PSO), geliştirilmiş kuantum parçacık sürü optimizasyonu (IQPSO), ateş böceği (FA) ve modifiye ateş böceği algoritması (MFA), TLBO ve JA ile önceden optimum tasarımı yapılmış üç düzlem çelik çerçevenin performansa dayalı optimum sismik tasarımında Statik itme analizi OPENSEES yapı analiz programında gerçekleştirilmiştir. Uzay çelik çerçevelerin sismik analizleri SAP2000-OAPI yapı analiz programında gerçekleştirilmiştir. Bu çerçevelerin optimum sismik tasarımında katlar arası ötelenme, dayanım sınırlayıcıları ve ayrıca enkesit-boyut sınırlayıcıları gözönüne alınarak minimum ağırlıklı uzay çelik çerçevelerin elde edilmesi amaçlanmaktadır. Uzay çelik çerçevelerin optimum sismik tasarımında ise daha önce guguk kuşu arama yöntemiyle (CS) optimize edilmiş 325, 504 ve 499 elemanlı üç adet uzay çelik çerçeve kullanılmıştır. Önerilen yöntemlerden elde edilen sonuçlar, birbiriyle ve diğer optimizasyon yöntemleriyle optimum ağırlık ve optimum ağırlığı bulmak için gereken yapı analiz sayısı bakımından karşılaştırılmıştır. Ayrıca optimizasyon yöntemlerinin farklı başlangıç tasarımları için yapılan icraları sonucu bulunan tasarımlara ait ortalama ağırlık, en kötü ağırlık ve standart sapma gibi istatistiksel parametreler açısından da kıyaslamaları yapılmıştır. Yapılan karşılaştırmalar HLBJA'nın, MTLBO, MJA, JA, TLBO ve literatürdeki diğer yöntemlerden daha hafif tasarımları daha kısa sürede bulabildiğini kanıtlamaktadır.