Lần đầu tiên, một phương pháp luận mới để tối ưu hóa thiết kế của một kết cấu bê tông cao 20 tầng, có tính đến tải trọng động đất và gió, đã được đề xuất. Phương pháp này sử dụng kỹ thuật cập nhật mô hình Phần tử hữu hạn (FE), được phát triển thông qua lập trình MATLAB tận dụng thư viện Giao diện lập trình ứng dụng mở (OAPI) trong phần mềm ETABS, cho phép áp dụng các kỹ thuật tối ưu hóa tiên tiến để xác định các giải pháp tối ưu đáp ứng các hàm mục tiêu và điều kiện ràng buộc thiết kế. Để nâng cao hơn nữa hiệu quả tính toán, một Mô hình thay thế đề xuất (PSM) mới được phát triển đã được giới thiệu, có khả năng dự đoán hành vi của kết cấu cao tầng mà không cần tính toán phân tích trực tiếp. PSM được xây dựng dựa trên Mạng nơ-ron sâu (DNN), với các tham số kiến ​​trúc của nó—chẳng hạn như số lớp, nơ-ron trên mỗi lớp, tham số học tập, các yếu tố điều chỉnh tốc độ học tập và hệ số động lượng—được tối ưu hóa bằng các trình tối ưu hóa tiên tiến. Hiệu quả của mô hình thay thế này được xác thực bằng cách so sánh các dự đoán của nó với các dự đoán từ nhiều biến thể DNN khác nhau, bao gồm DNN với Gradient Descent (DNN-GD), DNN với Gradient Descent và Momentum (DNN-GDM), DNN với Adaptive Learning Rate (DNN-GA), cũng như các mô hình học máy truyền thống như Support Vector Machine (SVM) và K-Nearest Neighbors (KNN). Ngoài ra, một phương pháp thiết kế tuần tự tích hợp PSM với kỹ thuật cập nhật mô hình FE đã được đề xuất như một phương pháp thiết kế tối ưu sáng tạo, giúp tiết kiệm thời gian đáng kể trong khi vẫn duy trì độ chính xác cao và tuân thủ các yêu cầu ràng buộc thiết kế. Kết quả của nghiên cứu này chỉ ra rằng phương pháp thiết kế tuần tự đạt được hiệu quả và độ chính xác tương đương với các phương pháp cập nhật mô hình FE thông thường, với sự cải thiện đáng kể về thời gian thực hiện và vượt trội hơn SVM, KNN và các biến thể của mô hình DNN về độ chính xác dự đoán, củng cố tính ưu việt của nó trong nhiều tình huống tối ưu hóa cấu trúc khác nhau.

Hoang-Le Minh^a, Thanh Sang-To^b, Binh Le-Van^c, Thanh Cuong-Le*^a

^a Center for Engineering Application and Technology Solutions, Ho Chi Minh City Open University, Ho Chi Minh City, Viet Nam.

^b Department of Civil Engineering, University of Architecture Ho Chi Minh City, Ho Chi Minh City, Viet Nam

^c Faculty of Civil Engineering, Ho Chi Minh City Open University, Ho Chi Minh City, Vietnam

%  This study was originally developed by The Center for Engineering Applications & Technology Solution (CEATS), Ho Chi Minh City, Open University, Vietnam.
%  https://ceats.ou.edu.vn/us/ 

Để lấy tập tin đầu vào, vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Email: hoang.lm@ou.edu.vn, cuong.lt@ou.edu.vn