Abstract:
งานวิจัยนี้นำเสนอแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และพารามิเตอร์ที่เหมาะสมสำหรับการประยุกต์ใช้วิธีหาค่าเหมาะสมที่สุดกับปัญหาการออกแบบฐานรากตื้น โดยแบ่งออกเป็น 2 ปัญหา ได้แก่ 1) ปัญหาการออกแบบฐานรากเดี่ยวรับแรงในแนวแกนดิ่ง แรงในแนวแกนราบ โมเมนต์ดัด และโมเมนต์บิด ตามข้อกำหนดการออกแบบฐานรากของ DAS (2016) และ มาตรฐานการออกแบบคอนกรีตเสริมเหล็ก ACI318-14 2) ปัญหารูปแบบการจัดวางน้ำหนักบรรทุกที่ทำให้เกิดค่าแรงวิกฤตสำหรับคานบนฐานรากยืดหยุ่นที่มีสัมประสิทธิ์ต้านทานแรงกดของชั้นดินไม่คงที่ ปัญหาฐานรากเดี่ยวมีวัตถุประสงค์เพื่อหาขนาดของฐานรากและปริมาณการเสริมเหล็กให้มีราคาวัสดุที่ต่ำที่สุดและยังสามารถรับน้ำหนักบรรทุกได้ตามที่มาตฐานกำหนดไว้อย่างปลอดภัย และสำหรับปัญหาคานบนฐานรากยืดหยุ่นมีวัตถุประสงค์เพื่อหารูปแบบการวางตัวของน้ำหนักบรรทุก (Load Pattern) ที่ทำให้เกิดโมเมนต์ดัดและแรงเฉือนวิกฤตสูงสุดเพื่อนำไปใช้ในการออกแบบเหล็กเสริมต่อไป ในการเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการหาคำตอบที่ดีที่สุดได้ศึกษาจากวิธีหาค่าเหมาะสมที่สุดทั้งหมด 6 วิธี ประกอบด้วย อัลกอริทึมสำเร็จรูปในโปรแกรมแมทแลป จำนวน 2 อัลกอริทึม ได้แก่ fmincon, Pattern search และวิธีหาค่าเหมาะสมที่สุดแบบเมตาฮิวริสติก จำนวน 4 อัลกอริทึม ได้แก่ วิธีหาค่าเหมาะสมแบบกลุ่มอนุภาค วิธีหาค่าเหมาะสมที่สุดแบบหิ่งห้อย วิธีหาค่าเหมาะสมที่สุดแบบนกกาเหว่า และวิธีหาค่าเหมาะสมที่สุดด้วยระบบอาณาจักรมด จากการเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการประยุกต์ใช้วิธีการหาค่าที่ดีที่สุดร่วมกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ผู้วิจัยได้พัฒนาขึ้น พบว่าวิธีหาค่าเหมาะสมที่สุดแบบนกกาเหว่าเป็นวิธีที่สามารถหาคำตอบได้ดีที่สุดและพบว่าวิธีหาค่าเหมาะสมที่สุดแบบอาณาจักรมดเป็นวิธีที่สามารถหาคำตอบได้โดยใช้เวลาประมวลผลน้อยที่สุด
