Optimum Cost Design of Reinforced Concrete Retaining Walls Using Hybrid Firefly Algorithm

Sheikholeslami, Razi; Khalili, Behnam Gholipour; Zahrai, Seyed Mehdi

doi:10.7763/ijet.2014.v6.742

Cited by 26 publications

(16 citation statements)

References 14 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Methods for obtaining cost and sizing equilibrium of reinforced concrete retaining walls have been the main objective of many studies over the years and continue to be relevant due to the developments in information and computer technologies. Metaheuristic algorithms such as the genetic algorithm (GA) [12,[26][27][28], big bang big crunch (BBBC) [29,30], particle swarm optimization (PSO) [31,32], firefly algorithm (FA) [33,34], harmony search (HS) algorithm [35,36], ant colony optimization (ACO), bat algorithm (BA) [37], charged system search (CSS) [38], simulated annealing (SA) [39][40][41], biogeography-based optimization algorithm (BBO) [42], teaching learning-based optimization (TLBO) [43], jaya algorithm (JA) [44], and flower pollination algorithm (FPA) [45] can be counted as the applied mew methods for the optimization process of retaining wall systems.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

The Usage of the Harmony Search Algorithm for the Optimal Design Problem of Reinforced Concrete Retaining Walls

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

In this paper, the Harmony Search (HS) algorithm is utilized to perform single and multivariate parametric studies to acquire the optimization of both size and cost of reinforced concrete (RC) retaining walls embedded in pure frictional soils. The geotechnical properties of the backfill and foundation soil such as shear strength angle, unit weight, and the ultimate bearing pressure of the soil have been used to create different cases for evaluating the effects of site properties on the size and cost of the wall. The change of depth of excavation and surcharge loading condition is fictionalized for generating different environmental conditions for all envisaged soil profiles to predict possible rates of influences. The unit cost of the concrete has also been evaluated as a variant to show the economic constraints on the selection of structural materials. The results of the analyses represent the integrated influences of different significant parameters on the achievement of minimum cost-dimension optimization. Besides, a well-known commercial geotechnical engineering software is used to compare the appropriateness of the suggested designs in terms of both the attainment of geotechnical stability and the structural requirements. Consequently, this study can guide both researchers and designers to select the proper and optimal sections of RC-retaining wall systems with simultaneous analyses of parameters that are influenced by the design process. Furthermore, the optimization results indicate that a significant cost reduction may be achieved when compared with the traditional pre-design method.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

The Usage of the Harmony Search Algorithm for the Optimal Design Problem of Reinforced Concrete Retaining Walls

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Sezgisel optimizasyon yöntemlerinin gerçek çözümü garanti etmemekle birlikte kısa zamanda optimum sonuca yakınsayan güçlü ve etkili bir yöntem olması, basit yapısı ve kolaylıkla uygulanabilmesi sebebiyle konsol dayanma duvarlarının optimum tasarımlarının elde edilmesi ve maliyet analizlerinin yapılmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Benzetimli tavlama algoritması, parçacık sürü optimizasyonu, büyük patlama-büyük büzülme algoritması, ateş böceği algoritması, öğretme-öğrenme temelli optimizasyon algoritması, harmoni arama algoritması, gri kurt algoritması, yapay arı kolonisi algoritması ile yapılan bilimsel araştırmalar literatürde bulunan örneklerdir (Camp & Akin, 2012;Ceranic et al, 2001;Chau & Albermani, 2003;Dağdeviren & Kaymak, 2018;Kalemci et al, 2020;Khajehzadeh et al, 2010;Sheikholeslami et al, 2014;Temur & Bekdas, 2016;Uray et al, 2021). Konsol dayanma duvar tasarımında dinamik yük etkisi deprem bölgelerinde yapılacak olan tasarımlar için göz önünde bulundurulması gereken bir durumdur.…”

Section: Introductionunclassified

Modifiye Yapay Arı Kolonisi Algoritması ile Konsol Dayanma Duvarının Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018’ e Göre Optimum Tasarımı

Uray¹,

Çitirik²

2021

European Journal of Science and Technology

View full text Add to dashboard Cite

ÖzGeoteknik mühendisliğinde iki farklı zemin seviyesi arasında meydana gelen yatay kuvvetlerin stabilitesinin sağlanmasında dayanma duvarları oldukça yaygın kullanılan bir çözümdür. Bu çalışmada Türkiye Deprem Yönetmeliği 2018' e göre konsol dayanma duvarının optimum tasarımı modifiye arı kolonisi algoritması kullanılarak araştırılmıştır. Doğadan esinlenerek geliştirilen yapay arı kolonisi algoritması, arıların besin kaynağı bulma sürecini taklit eden bir sezgisel optimizasyon yöntemidir. Konsol dayanma duvarının optimum tasarımlarını elde etmek için optimizasyon analizleri yapılmış ve amaç fonksiyonu konsol dayanma duvarının maliyeti olarak alınmıştır. Duvarın geometrisinden kaynaklanan boyut limitleri, statik ve dinamik yükler etkisinde kayma, devrilme ve taşıma gücü kontrollerinin normalize edilmiş matematiksel ifadeleri algoritmaya sınırlayıcılar olarak eklenmiştir. Optimizasyon analizlerinde, temelin ön ve arka ampatman mesafeleri, gövdenin alt ve üst genişlikleri ve temel kalınlığı ayrık tasarım değişkeni olarak dikkate alınmış ve bu ayrık tasarım değişken değerleri kullanılarak tasarım kümesi oluşturulmuştur. Seçilen bölgelere göre Türkiye Deprem Haritası' ndan alınan farklı kısa periyot harita spektral ivme katsayıları ve farklı yerel zemin sınıfları için modifiye yapay arı kolonisi algoritması ile optimize edilmiş konsol dayanma duvarının minimum maliyetleri elde edilmiştir. Amaç fonksiyonunun minimum değerleri çeşitli zemin özellikleri ve deprem yüklerini içeren farklı tasarım durumları açısından karşılaştırılmıştır. Farklı tasarım durumları dikkate alınarak elde edilen optimum sonuçlar incelendiğinde değişen özelliklerin optimum tasarıma etkisi sezgisel optimizasyon analizleri ile mantıklı olarak kısa zamanda elde edilmiştir. Modifiye yapay arı kolonisi algoritmasının konsol dayanma duvar tasarımı gibi çok bilinmeyenli karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde etkili ve başarılı bir yöntem olduğu görülmüştür.

show abstract

“…With regard to cost, it was found that the design gained by the method of heuristic optimization algorithms was half as expensive as the traditional design method. Sheikholeslami et al (2014) developed a novel optimization technique known as hybrid firefly algorithm with harmony search technique (IFA-HS) in order to obtain the optimal cost of reinforced concrete retaining walls satisfying the stability criteria and design provisions of ACI 318-05. Some design examples were tested using this new method from which the results confirmed the validity of the proposed algorithm.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Optimum Design of Reinforced Concrete Cantilever Retaining Walls according Eurocode 2 (EC2)

Mohammad¹,

Ahmed²

2018

AJTE

View full text Add to dashboard Cite

This study investigates optimum design in terms of minimum cost of reinforced concrete cantilever retaining walls. For the optimization process, the evolutionary method which is a combination of genetic algorithm and local search techniques was implemented. Evolutionary method was adopted in this study because it can effectively solve highly nonlinear problems and problems that feature discontinuous functions as demonstrated by several works available in the literature. The popularity of the evolutionary method may also be attributed to its availability as one of the solving methods in Solver add-in tool of Microsoft Excel. This implies that it is freely available and no need to pay for extra license to run any optimization problem. The design variables of the problem are thickness of stem wall, thickness of base slab, width of the heel, width of the toe, area of steel reinforcement for the stem wall and base slab. The objective function was to minimise the total cost of the wall, which includes costs of concrete, steel, forming, and excavation. The constrained functions were set to satisfy provisions and requirements of Eurocode 2 (EC2). Material strength and soil characteristics are treated as design parameters where they are kept constants during solution of the problem. Various material cost ratios were considered. Consequently, optimum design charts were developed for a wide range of wall height, coefficient of friction and surcharge load. Following a comprehensive investigation of the minimum cost problems carried out for different cases, one can conclude that the total cost of the retaining wall is directly proportional to the wall height and surcharge load values, whereas, the cost is almost independent of coefficient of friction.

show abstract

Optimum Cost Design of Reinforced Concrete Retaining Walls Using Hybrid Firefly Algorithm

Cited by 26 publications

References 14 publications

The Usage of the Harmony Search Algorithm for the Optimal Design Problem of Reinforced Concrete Retaining Walls

The Usage of the Harmony Search Algorithm for the Optimal Design Problem of Reinforced Concrete Retaining Walls

Modifiye Yapay Arı Kolonisi Algoritması ile Konsol Dayanma Duvarının Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018’ e Göre Optimum Tasarımı

Optimum Design of Reinforced Concrete Cantilever Retaining Walls according Eurocode 2 (EC2)

Contact Info

Product

Resources

About