Deprem bölgelerinde yapılacak betonarme sığ tünellerin yapay arı koloni algoritması ve genetik algoritmayla optimum tasarımı
Optimum design of reinforced concrete shallow tunnels in earthquake zones using artificial bee colony and genetic algorithms
Yazar: HASAN TAHSİN ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. AHMET DURMUŞ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Gittikçe artan malzeme ve işçilik maliyetleri buna karşın kaynakların sınırlı olması nedeniyle, inşaat mühendislerinin yapı başarımlarının yeterli olmasını sağlarken maliyeti ve/veya ağırlıklarını optimum düzeyde olmasını sağlamaları da gerekmektedir.
Bu çalışmanın temel amacı da, aç-kapa yöntemiyle inşa edilen dikdörtgen enkesitli betonarme sığ tünellerin başarımlarının minimum maliyetle sağlanmasını Yapay Arı Koloni ve Genetik Algoritmalarla gerçekleştirmekten ibarettir. Gerçekleştirilen çalışma dört asıl ve iki ek bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde genel bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde Yapay Arı Koloni Algoritması bazı örnek tasarımlar üzerinde denenmekte, sığ tünellerin tasarımı için amaç fonksiyonu, tasarım değişkenleri ve sınırlayıcılar için matematiksel ifadeler belirlenmekte, bunlarla Trabzon Kalekapısı Kavşağı Altgeçit tünelinin minimum maliyetle tasarımı gerçekleştirilmekte ve elde edilen sonuçlar geleneksel tasarımınkilerle karşılaştırılmaktadır. Üçüncü bölüm çalışmanın bütününden çıkarılabilen sonuç ve önerilere ayrılmıştır. Bu son bölümü kaynaklar listesi, iki ek bölüm ve yazarın özgeçmişi izlemektedir.
Elde edilen bulguların irdelenmesi, aç-kapa yöntemiyle inşa edilen dikdörtgen kesitli betonarme sığ tünellerin minimum maliyetle optimum tasarımlarının Yapay Arı Koloni Algoritması ve Genetik Algoritmayla gerçekleştirilebileceğini ve bu algoritmalarla geleneksel yönteme göre daha ekonomik tasarımların yapılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Whereas the increasing material and labour costs due to limited resources, engineers must ensure enough performance of structures with optimum cost and/or weight.
The main purpose of this study is to perform optimum cost design of cut and cover RC shallow tunnels using Artificial Bee Colony and Genetic Algorithms. This study consists of four chapters and two appendixes. General information is presented in first chapter. In second chapter; Artificial Bee Colony Algorithm tested on some sample designs, mathematical expressions of objective function, design variables and constraints for the design of shallow tunnels limiters are determined, with this expressions, optimum cost design of the Trabzon Kalekapısı junction underpass tunnel is carried out, and the results obtained are compared with the results obtained from traditional design. Third chapter is reserved the results and recommendations concluded from the whole study. This chapter is followed by the list of references, two appendixes and the author's biography.
Evaluated findings show that optimum cost design of cut and cover shallow rectangular RC tunnels can be made with Artificial Bee Colony Algorithm and Genetic Algorithm and the design with these algorithms can be more economic than the traditional ones.