Papyrus Press رویکردهای نوین در مهندسی عمران 2588-7122 8 4 2025 02 19 Topology Optimization of Mid-Rise and High-Rise Steel Frames under the Effect of Seismic Loading بهینه سازی توپولوژی قاب های فولادی میان مرتبه و بلند مرتبه تحت اثر بارگذاری لرزه ای 36 48 228001 10.30469/jnace.2025.466827.1123 FA سیدپویا پرهیز گروه عمران ، دانشکده فنی و مهندسی ،دانشگاه آزاد اسلامی ،واحد مشهد ، ایران 0009-0009-1779-5368 Journal Article 2025 05 19 In the real world, most problems involve more than one objective. The necessity of using structural optimization systems and using them during the design and construction of structures with minimum cost is clear. The results obtained from the studies of previous researchers regarding the use of optimization methods in the design of structures show the high capability of this method in solving problems with discrete variables such as truss and frame structures. Achieving the smallest amount of consumables in the shortest possible time will save time and money. Therefore, using optimization methods in designing and engineering processes seems absolutely necessary. This is achieved by minimizing the overall weight of the frame. In this study, the main goal is to optimize the topology of mid-rise (5 floors) and high-rise (10 floors) steel frames. In this research, the objective function is the minimization of the strain energy and the limiting constraint is the reduction of the volume of the steel frame. The results obtained from this study showed that the optimization of topology reduced the volume of materials in the 5-story frame by 60% and in the 10-story frame by 62%, and the optimal results in the 10-story frame compared to the 5-story frame are more favorable performance. other results of this study showed that the maximum displacement has increased about 7 times with increasing of frame floors (from 5 to 10 stories). در دنیای واقعی، اغلب مسائل، در برگیرنده‌ی بیش از یک هدف هستند. ضرورت استفاده از سیستم های بهینه سازی سازه ها و به کار بردن آن ها در هنگام طراحی و ساخت سازه با حداقل هزینه کاملا مشخص است. نتایج به دست آمده از مطالعات محققین پیشین در خصوص استفاده از روش های بهینه یابی در طراحی سازه ها، مبین قابلیت بالای این روش در حل مسائل با متغیرهای گسسته مانند سازه های خرپایی و قاب می باشد. لذا استفاده از روش های بهینه سازی در انجام پروسه های طراحی و مهندسی کاملا ضروی به نظر می رسد.این موضوع با توجه به کمینه نمودن وزن کلی قاب، حاصل می‌شود. در این مطالعه هدف اصلی، بهینه سازی توپولوژی قاب های فولادی میان مرتبه(5 طبقه) و بلندمرتبه(10 طبقه) می باشد. تابع هدف در این پژوهش، کمینه شدن انرژی کرنشی و قید محدود کننده، کاهش حجم قاب فولادی در نظر گرفته شده است. نتایج به دست آمده از این مطالعه نشان داد، بهینه سازی توپولوژی حجم مصالح در قاب 5 طبقه را 60% و در قاب 10 طبقه را 62% کاهش داده و نتایج بهینه در قاب 10 طبقه در مقایسه با قاب 5 طبقه، عملکرد مطلوب تری داشته است. سایر نتایج این مطالعه نشان داد، با افزایش طبقات قاب (از 5 طبقه به 10 طبقه)، مقدار بیشینه‌ی جابه‌جایی در حدود 7 برابر افزایش یافته است. https://www.jnace.ir/article_228001_16f8ca5c84f43744d1360048b468a04e.pdf