Trong kết cấu khung thép, các khu vực vùng cứng nút khung (panel zone) có thể bị chảy dẻo trước các cấu kiện dầm và cột do chịu lực cắt lớn đặc biệt trong các thiết kế tối ưu của công trình do tiết diện dầm và cột được giảm thiểu tối đa. Do vậy, chi phí gia cường các khu vực vùng cứng nút khung cần phải được xem xét đến trong các bài toán tối ưu nhằm tăng độ chính xác cho kết quả đạt được. Trong bài báo này, lần đầu tiên bài toán thiết kế tối ưu giá thành của khung thép phi tuyến có liên kết nửa cứng xét đến gia cường các khu vực vùng cứng nút khung được xem xét. Hàm tối ưu của bài toán là tổng khối lượng của các cấu kiện dầm, cột và chi phí gia cường tại các khu vực vùng cứng nút khung được biểu diễn dưới dạng khối lượng thép công trình. Phân tích trực tiếp cho phép xét đến các ảnh hưởng phi tuyến của vật liệu và hình học của kết cấu được sử dụng để đánh giá các điều kiện ràng buộc về cường độ và sử dụng. Một thuật toán tiến hóa vi phân cải tiến với ưu điểm giảm số lần phân tích kết cấu được sử dụng để giải bài toán tối ưu đặt ra. Khung thép phẳng 5 nhịp 5 tầng được sử dụng để minh họa. Kết quả tính toán cho thấy việc xét đến chi phí gia cường vùng cứng nút khung làm tăng độ chính xác của kết quả tối ưu tìm được. Từ khóa: phân tích trực tiếp; khung thép nửa cứng; tối ưu; panel zone; tiến hóa vi phân.

Tóm tắtHiện tượng mô hình quá khớp (overfitting) là một trong những nguyên nhân quan trọng làm giảm hiệu quả của mô hình học sâu, đặc biệt là trong các bài toán có tính phi tuyến cao như bài toán ước lượng khả năng chịu tải của giàn làm bằng kim loại. Bài báo này sẽ trình bày, phân tích và so sánh hiệu quả của một số kỹ thuật thường được áp dụng hiện nay cho việc xử lý hiện tượng mô hình quá khớp bao gồm kỹ thuật dừng sớm (Early Stopping), nhớ mô hình (Model Checkpoint) và kết hợp hai kỹ thuật trên. Một giàn phẳng gồm 39 thanh được sử dụng để minh họa cho nghiên cứu. Tập dữ liệu cho mô hình học sâu được tạo ra từ phân tích phi tuyến giàn có thông số đầu vào là diện tích mặt cắt ngang của các thanh giàn và thông số đầu ra là hệ số khả năng chịu tải (LF). Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp kết hợp cả hai kỹ thuật dừng sớm và nhớ mô hình đem lại hiệu quả cao nhất về cả góc độ thời gian huấn luyện và độ chính xác của mô hình.Từ khoá: học sâu; trí tuệ nhân tạo, phân tích trực tiếp; kết cấu giàn; máy học. AbstractOverfitting is one of the most important problems to reduce the performance of a deep learning model, especially in highly nonlinear problems such as estimation of load-carrying capacity of nonlinear inelastic steel trusses. This paper presents common methods to solve overfitting such as Early Stopping, Model Checkpoint, and the combination of both methods. A planar steel truss with 39 elements is used to illustrate the study. Data for the deep learning model is generated by using an advanced analysis, where the inputs are cross-sectional areas of the truss elements and output is the ultimate load factor of the structure. The results show that the combination of Early Stopping and Model Checkpoint provide the best performance regarding both computational efforts and accuracy. Đặt vấn đềKết cấu giàn được sử dụng phổ biến hiện nay do những ưu điểm nổi trội của loại kết cấu này như vượt nhịp lớn, phát huy tối đa sự làm việc của vật liệu, hình thức đẹp, nhẹ, linh hoạt và phong phú. * Tác giả chính. Địa chỉ

Bài báo sử dụng phương pháp mô phỏng phần tử hữu hạn (PTHH) để nghiên cứu khả năng chịu uốn của cấu kiện ống tròn hai lớp thép nhồi bê tông (Concrete-Filled Double skin Steel Tubes-CFDST) có mối nối ở giữa dùng để liên kết các cấu kiện có kích thước lớn ngoài khả năng vận chuyển. Mô hình mô phỏng PTHH của thí nghiệm uốn 4 điểm trên cấu kiện CFDST có mối nối được xây dựng bằng phần mềm ABAQUS và được chứng minh là đúng bằng cách so sánh với thí nghiệm. Mô hình PTHH được dùng để đánh giá khả năng chịu uốn của cấu kiện CFDST có liên kết mối nối dưới sự thay đổi của cường độ thép ống cũng như cường độ chịu nén của bê tông nhồi trong ống. Từ đó, mối liên hệ giữa khả năng chịu uốn của cấu kiện với sự thay đổi cường độ thép ống cũng như cường độ chịu nén của bê tông nhồi được đề xuất. Từ khóa: khả năng chịu uốn; ống hai lớp thép nhồi bê tông; liên kết mối nối; phần tử hữu hạn; ABAQUS.

Bài báo trình bày bài toán thiết kế tối ưu cho dầm thép tổ hợp dạng chữ I trong kết cấu cầu liên hợp nhịp đơn giản dựa theo các quy định trong TCVN 11823:2017. Hàm mục tiêu được sử dụng là tối thiểu hóa khối lượng của dầm thép và điều kiện ràng buộc gồm các quy định về cấu tạo, khả năng chịu lực, ứng suất và biến dạng được quy định trong TCVN 11823:2017. Biến thiết kế bao gồm các kích thước tiết diện của dầm thép tổ hợp chữ I. Để giải bài toán tối ưu được đề xuất, thuật toán tiến hóa vi phân được sử dụng. Bài toán đề xuất được đánh giá thông qua việc phân tích tối ưu dầm thép chữ I trong kết cấu cầu liên hợp đơn giản nhịp 33 m và 50 m. Kết quả tính toán cho thấy chương trình được xây dựng bảo đảm được độ chính xác. Bên cạnh đó, việc áp dụng thuật toán tối ưu trong thiết kế cho phép tiết kiệm chỉ còn khoảng 65% đến 75% khối lượng dầm thép được thiết kế theo kinh nghiệm.

Trong bài báo này, tám kết cấu nhà công nghiệp một tầng một nhịp bằng thép có cầu trục được khảo sát theo sơ đồ phân tích không gian chịu tải trọng động đất tĩnh tương đương tác dụng theo phương dọc nhà (PDN). Các thông số khảo sát gồm nhịp khung 20, 26, 32 và 38 m; sức trục 100 và 200 kN; địa điểm xây dựng ở Hà Nội và Sơn La. Kết quả tính cho thấy mô men uốn lớn nhất ở chân cột theo phương ngoài mặt phẳng khung ngang do thành phần tải trọng động đất tác dụng theo PDN là rất nhỏ và có thể bỏ qua, trong khi lực nén trong cột lại khá lớn, đặc biệt ở những cột thuộc khoang có giằng cột. Xét trường hợp tổ hợp nội lực do tĩnh tải và động đất, lực nén trong cột khi xét cả ba thành phần động đất tác dụng theo phương ngang, đứng và dọc nhà là lớn hơn từ 2,36 đến 2,99 lần so với trường hợp chỉ xét theo phương ngang và đứng. Kết quả đã chỉ ra ảnh hưởng của tải trọng động đất tác dụng theo PDN đã làm tăng đáng kể lực nén trong cột, đặc biệt đối với những cột ở khoang có giằng cột và điều này cần phải được kể đến trong tính toán thiết kế kết cấu nhà công nghiệp một tầng bằng thép có cầu trục chịu động đất. Mức độ tăng giá trị lực nén trong cột phụ thuộc vào chiều dài nhịp và cường độ tác động của động đất. Từ khóa: nhà công nghiệp một tầng; phân tích không gian; khung thép; chiều dài nhịp: tải trọng động đất; phương dọc nhà.