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자료유형
학술저널
저자정보
Mohsen Khatibinia (University of Birjand) Aghdas Ahrari (University of Birjand) Sadjad Gharehbaghi (Sharif University of Technology) Seyyed Reza Sarafrazi (University of Birjand)
저널정보
국제구조공학회 Smart Structures and Systems, An International Journal Smart Structures and Systems, An International Journal Vol.27 No.3
발행연도
2021.1
수록면
547 - 557 (11page)

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The low-cycle fatigue performance of shear panel damper (SPD) highly depends on the geometry of its shape and the criterion considered for its design. The main contribution of the current study is to find the optimum shape of the SPD subjected to cyclic loading by considering two different objective functions. The maximum equivalent plastic strain and the ratio of energy dissipation through plastic deformation to the maximum equivalent plastic strain are selected as the first and second objective functions, respectively. Since the optimization procedure requires high computational efforts, a hybrid computational approach is used to perform two paramount phases of estimating the inelastic responses of the SPD and solving the optimization problem. In the first phase, as an alternative for the time-consuming finite element analysis of the SPD, a weighted-support vector machine model is developed to predict the inelastic responses of the SPDs during the optimization process. In the second phase, the optimum shape of the SPD is found by using the whale optimization algorithm (WOA). The results indicate that both design criteria lead to the optimum-shaped SPDs with a significant improvement in their low cycle fatigue performance in comparing with the initial rectangular shape while a slight reduction in their energy dissipation capacity. Moreover, the second design criterion is slightly better in the performance improvement of the optimum-shaped SPDs compared with the first one. In addition, the weighted-based SVM approach can accurately predict the inelastic responses of the SPDs under cyclic loading, and its combination with WOA results in finding the optimum solutions quickly.
#shear panel damper #energy dissipation #shape optimization #support vector machine #whale optimization algorithm

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참고문헌 (52)

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ABAQUS, / 2003 / Analysis user’s manual-version 6.4, 19.2.2 / Karlsson & Sorensen, Inc google schola Arash Akbari Hamed / 2015 / On the experimental and numerical study of braced steel shear panels / The Structural Design of Tall and Special Buildings 24(14):853~872 Crossref Aoki, T. / 2007 / Experimental investigation of tapered shear-type seismic devices for bridge bearings / Pacific Structural Steel Conference, Steel Structures in Natural Hazards Crossref Mohammad Reza Shayesteh Bilondi / 2018 / Seismic energy dissipation-based optimum design of tuned mass dampers / Structural and Multidisciplinary Optimization 58(6):2517~2531 Crossref Paul T. Boggs / 1995 / Sequential Quadratic Programming / Acta Numerica 4:1~51 Crossref

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