Efficient and robust optimization approaches for structural design under consideration of uncertainties

Abstract

Im Rahmen des Entwurfsprozesses von Tragwerken kann das probabilistischen Sicherheitskonzept verwendet werden wobei unscharfe Parameter durch stochastische Modelle und Intervalle quantifiziert und die auftretende mit der akzeptierten Versagenswahrscheinlichkeit verglichen wird. Um möglichst effiziente Strukturen zu ermitteln können optimierungsbasierte numerische Verfahren genutzt werden. Bei der Kombination werden die Unschärfemodelle in sequenziellen Schleifen analysiert was zu einem Anstieg der Berechnungsdauer und zu numerische Fehler führt. Der Fokus dieser Arbeit liegt in der Entwicklung von Methoden zur Kombination von Optimierungsverfahren und probabilistischen Sicherheitskonzepten. Dabei wird die Partikelschwarmoptimierung mit künstlichen neuronalen Netzen verknüpft und die globale Optimierungsschleife und die sequenziellen Schleifen zusammengeführt. Die entwickelten Methoden werden durch problem-spezifische Benchmark Funktionen verifiziert und auf reale Probleme angewendet