Journals / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2018 / Cilt: 24 - Sayı: 3

Optimum design of RC cantilever retaining walls subjected to static and dynamic loadings by differential evolution algorithm

Statik ve dinamik yüklere maruz betonarme konsol istinat duvarlarının diferansiyel gelişim algoritması ile optimum tasarımı

Pages
403–412
Publication Date
2018-06-29
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Therefore, differential evolution algorithm can be used as an effective way for optimally designing the reinforced concrete cantilever walls.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this study, a solution algorithm based on the differential evolution algorithm is used to optimally design the reinforced concrete cantilever retaining walls.
📊
Key Findings & Data:Requirements for reinforced concrete design given in TS-500 and requirements for sliding, overturning and soil bearing capacity evaluation given in TS-7994 are considered as constraints of the optimum design problem.
💡
Conclusion & Impact:Therefore, differential evolution algorithm can be used as an effective way for optimally designing the reinforced concrete cantilever walls.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Betonarme konsol istinat duvarı · Diferansiyel gelişim algoritması · Optimum tasarım

Abstract

In this study, a solution algorithm based on the differential evolution algorithm is used to optimally design the reinforced concrete cantilever retaining walls. Beside vertical loads, static and earthquake induced dynamic lateral soil pressure are taken into account for designing of the retaining walls. Requirements for reinforced concrete design given in TS-500 and requirements for sliding, overturning and soil bearing capacity evaluation given in TS-7994 are considered as constraints of the optimum design problem. For different combinations of soil properties, section dimensions and reinforcement of the retaining walls are obtained cost of the wall to be minimum and all the considered constraints to be satisfied. Results of sensitivity analysis show that optimum design is insensitive to the selection of differential evolution algorithm parameters. Therefore, differential evolution algorithm can be used as an effective way for optimally designing the reinforced concrete cantilever walls.

Özet

Bu çalışmada, betonarme konsol istinat duvarlarının minimum maliyetle tasarımında diferansiyel gelişim algoritması tekniğine dayalı bir yöntem kullanılmıştır. Düşey yüklerin yanı sıra hem statik hem de depremli durumdaki dinamik zemin itkileri gözönüne alınmıştır. TS-500’de tanımlanan betonarme tasarım kriterleri ve TS-7994’te tanımlanan devrilme, kayma ve zeminin taşıma gücü ile ilgili kriterler, optimum tasarım probleminin kısıtları olarak ele alınmıştır. Farklı zemin özellikleri için, istinat duvarının kesit ölçüleri ve betonarme donatı düzeni, dikkate alınan tüm kriterler sağlanacak biçimde elde edilmiştir. Duyarlılık analizi sonuçları, optimum tasarımın diferansiyel gelişim algoritması parametrelerinin seçiminden etkilenmediğini göstermiştir. Dolayısıyla, diferansiyel gelişim algoritmasının, betonarme konsol istinat duvarlarının tasarımının optimum şekilde yapılabilmesi için etkin şekilde kullanılabileceği söylenebilir.

🔖

Cite This Article

KAYHAN, A. H., DEMİR, A. (2018). Optimum design of RC cantilever retaining walls subjected to static and dynamic loadings by differential evolution algorithm. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 3, 403–412. https://ajindex.com/articles/42351

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (18)

  1. Türk Standartları Enstitüsü. “Zemin Dayanma Yapıları: Sınıflandırma, Özellikleri ve Projelendirme Esasları”. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 7994, 1990.
  2. Öztürk T, Öztürk Z. “Deprem bölgelerinde yapılacak prefabrike betonarme istinat duvarlarının tasarımı”. Kocaeli Deprem Sempozyumu, Kocaeli, Türkiye, 23-25 Mart 2005.
  3. Özden K, Trupia AL, Eren İ, Öztürk T. Betonarme İstinat Duvarları ve Perdeleri. İstanbul,
  4. Türkiye, İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası, 1995.
  5. Keskar AV, Adidam SR. “Minimum cost design of a cantilever retaining wall”. Indian Concrete Journal, 63(8), 401-405, 1989.
  6. Saribas A, Erbatur F. “Optimization and sensitivity of retaining structures”. Journal Geotech Engineering, 122(8), 649–656, 1996.
  7. Basudhar PK, Vashistha A, Deb K, Dey A. “Cost optimization of reinforced earth walls”. Geotechnical and Geological Engineering, 26(1), 1-12, 2008.
  8. Babu GLS, Basha BM. “Optimal design of cantilever retaining walls using target reliability approach”. International Journal of Geomechanics, 8(4), 240-252, 2008.
  9. Das SK, Das MR. “Optimum design of RCC cantilever retaining wall using a simple optimization tool”. Indian Roads Congr, 3(2), 47–58, 2011. Goldberg DE. Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning. 1st ed. Boston, MA, USA, Addison Wesley, 1989.
  10. Geem ZW, Kim JH, Loganathan GV. “A new heuristic optimization algorithm: harmony search”. Simulation, 76(2), 60-68, 2001.
  11. Kennedy J, Eberhart R. “Particle swarm optimization”. IEEE International Conference on Neural Networks, Piscataway, NJ, 27 November-1 December 1995.
  12. Karaboğa D, Basturk B. “A powerful and efficient algorithm for numerical function optimization: artificial bee colony (ABC)”. Journal of Global Optimization, 39, 459-471, 2007.
  13. Storn R, Price K. “Differential Evolution–A Simple and Efficient Heuristic for Global Optimization over Continuous Spaces”. Journal of Global Optimization, 11(4), 341-359, 1997. Karaboğa D. Yapay Zekâ Optimizasyonu Algoritmaları. 1. Baskı,
  14. İstanbul,
  15. Türkiye, Atlas, 2004.
  16. Khajehzadeh M, Taha MR, El-Shafie A, Eslami M. “Modified particle swarm optimization for optimum design of spread footing and retaining wall”. Journal Zhejiang Univ-Sci A (Appl Phys Eng), 12(6), 415-427, 2011.
  17. Khajehzadeh M, Eslami M. “Gravitational search algorithm for optimization of retaining structures”. Indian Journal of Science and Technology, 5(1), 1821-1827, 2012.
  18. Ceranic B, Fryer C, Baines RW. “An application of simulate annealing to the optimum design of reinforced concret