Öngerilmeli köprü üstyapısının öğretme-öğrenme tabanlı optimizasyon ve jaya algoritmalarıyla optimum tasarımı

Abstract

Günümüzde kaynakların giderek daralması sonucunda geleneksel tasarım süreçlerine bir seçenek olarak yapı elemanlarının ve yapıların optimum tasarımları daha çok önem kazanmıştır. Yapay zeka tekniklerindeki ve bilgisayar donanımlarındaki gelişmeler sayesinde birçok alanda optimizasyon çalışmaları gün geçtikçe hızla artmaktadır. Bu çalışmanın temel amacı da, I kirişli öngerilmeli beton köprü üstyapılarının minimum maliyetle optimum tasarımlarını, emniyetten ödün vermeden TLBO ve Jaya Algoritmalarıyla gerçekleştirmekten ibarettir. Gerçekleştirilen çalışma dört asıl ve bir ek bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde optimizasyon teknikleri ve kullanılan algoritmalara ilişkin genel bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde I kirişli öngerilmeli beton köprü üstyapılarının tasarımı için amaç fonksiyonu, tasarım değişkenleri ve sınırlayıcılar için matematiksel ifadeler belirlenmekte, bunlarla farlı popülasyon boyutlarını, köprü açıklıklarıyla genişliklerini içeren üç farklı uygulama üzerinde minimum maliyetle optimum tasarımlar gerçekleştirilmekte ve her iki algoritmayla elde edilen bulgularla algoritmaların başarımları karşılaştırılmaktadır. Üçüncü bölüm çalışmanın bütününden çıkarılabilen sonuç ve önerilere ayrılmıştır. Bu son bölümü kaynaklar listesi, bir ek bölüm ve yazarın özgeçmişi izlemektedir. Elde edilen bulguların irdelenmesi, I kirişli öngerilmeli beton köprü üstyapılarının minimum maliyetle optimum tasarımlarının TLBO ve Jaya Algoritmalarıyla gerçekleştirilebileceğini ve genel olarak bu problem için söz konusu algoritmalardan Jaya algoritmasının, TLBO algoritmasına göre başarımının daha iyi olduğunu göstermektedir. Nowadays, as a result of gradually decrease of the sources, the optimum designs of the construction elements and the structures have gained more importance as an alternative to the traditional design processes. Under the favour of the developments in the artificial intellegence techniques and the computer equipments the optimization studies in numerous fields are increasing in number day by day. The main purpose of this study consists of realizing the optimum designs of I-beam prestressed concreate bridge superstructures with minimum cost through TLBO and Jaya Algorithm without compromising safety. The present study consists of four main and one insertion section. In the first section the general information related to the optimization techniques and the algorithms used is given. In the second section the mathematical expressions of the objective function, the design variables and the restrictions for the design of I-beam presetressed concreate bridge superstructure are identified, with these expressions the optimum designs on three different implementations which include various population sizes, the bridge spans and the widths are realized with minimum cost, and the algorithm performances are compared with the results obtained with both algorithms. The third section is made up of the consequences and the suggestions get from the whole study. This final part is followed by the appendix and the curriculum vitae of the writer. By analizing the acquired findings, it is seen that the optimum designs of I-beam prestressed concreate bridge superstructures with minimum cost could be realized through TLBO and Jaya Algorithms and among the mentioned algorithms for this study Jaya Algorithm performance is much better than TLBO Algorithm.