Stochastická optimalizace železobetonových prvků pomocí heuristického algoritmu

Stochastic optimization of a reinforced concrete elements using heuristic algorithm

článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus

čeština

Ve stavebním inženýrství je možné se setkat s celou řadou aplikací matematické optimalizace (design konstrukcí, rekonstrukce dopravních sítí, apod.). Pro účely řešení těchto problémů byly původně zavedeny deterministické přístupy. Navzdory své komplexnosti ale tyto přístupy nedostačují pro uchopení pravděpodobnostní stránky zmíněných problémů a poskytují tedy pouze suboptimální řešení. Vzniká tak snaha přehodnotit tyto zavedené deterministické přístupy a přistupovat k náhodnostem v daných problémech méně přímočarou cestou. Cílem článku je představit algoritmus pro stochastickou optimalizaci designu železobetonového průřezu. Tento je založen na vnitřním cyklu deterministické optimalizace založené na gradientní metodě a vnějším cyklu stochastické optimalizace využívající regresní analýzu. Nejprve je představena a popsána deterministická úloha. Následuje popis náhodností, které do procesu vstupují, a stochastická reformulace úlohy. Potom je představen samotný algoritmus a článek končí prezentací výsledků provedených výpočtů.

It is possible to see various applications of mathematical optimization in civil engineering (structural design, reconstruction of transportation networks etc.) Initially, deterministic approaches have been introduced to solve these problems. But despite their complexity, these approaches are insufficient to comprehend the probabilistic nature of said problems and thus provide only suboptimal solutions. Hence the effort comes to reconsider these deterministic approaches and deal with uncertainties involved in said problems in less straightforward way. The goal of the paper is to present the algorithm for stochastic optimization of design of steel-reinforced concrete cross section. This algorithm is based on internal cycle of deterministic optimization using reduced gradient method and external cycle of stochastic optimization using regression analysis. Firstly, the deterministic problem is introduced and described. It is followed by the description of uncertainties, which are involved in the process, and stochastic reformulation of the problem. Then the algorithm itself is introduced and the paper ends with presentation of the results of performed calculations.

Deterministická optimalizace, stochastická optimalizace, design konstrukcí

Deterministic optimization, stochastic optimization, structural design

VENCLOVSKÝ, J.; ŠTĚPÁNEK, P.; LANÍKOVÁ, I.

22. 11. 2017

Litomyšl

978-80-906759-0-2

24. Betonářské dny 2017

1

10

11