کنترل نیمه‌فعال فازی سازه نه طبقه غیرخطی با استفاده از ترکیب سری میراگر جرمی تنظیم‌شونده و میراگر سیال مغناطیسی

Abstract

در این مطالعه برای بررسی اثربخشی میراگر جرمی‌تنظیم‌شونده نیمه‌فعال با الگوریتم‌ کنترلی فازی، سازه‌ معیار نه طبقه تحت تحریک زلزله قرار گرفته است. به همین منظور تحلیل دینامیکی فزاینده برای دو زلزله حوزه دور السنترو و هاچینوهه و دو زلزله حوزه نزدیک کوبه و نورثریج برای ارزیابی عملکرد سیستم مورد نظر در بیشینه شتاب‌های مختلف انجام شده است. میراگر سیال مغناطیسی موجود در میراگر جرمی تنظیم‌شونده دارای ظرفیت 1000 کیلونیوتون نیرو بوده و نیروی میرایی آن توسط الگوریتم فازی کنترل می‌شود. در این مطالعه برای یافتن مقادیر بهینه پارامترهای میراگر جرمی نصب‌شده بر روی سازه‌ غیرخطی از روش‌ جستجوی عددی با هدف کمینه‌کردن تغییرمکان طبقه نهم سازه استفاده شده است. مقادیر بهینه نسبت جرمی، میرایی و فرکانس به‌دست‌آمده برای سازه نه طبقه به ترتیب برابر 5/3، 10 درصد و 2 رادیان بر ثانیه می‌باشد. برای ارزیابی عملکرد سیستم کنترل نیمه‌فعال میراگر جرمی تنظیم‌شونده با الگوریتم فازی، نتایج به‌دست‌آمده، با سیستم کنترل غیرفعال مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج معیارهای ارزیابی نشان‌دهنده این است که میانگین درصد بهبود نتایج سیستم فازی برای معیار حداکثر جابه‌جایی طبقه نهم، حداکثر جابه‌جایی نسبی سازه و حداکثر برش پایه به ترتیب برابر 75/17، 88/15 و 85/16 درصد بوده و 62/3، 17/1 و 76/15 درصد بیشتر از حالت غیرفعال می‌باشد. این در حالی است که سیستم فازی مورد نظر عملکرد موثری در بهبود کاهش پاسخ شتاب طبقه نهم سازه نداشته است. همچنین سیستم کنترل فازی نسبت به سیستم کنترل غیرفعال عملکرد بهتری در کاهش حداکثر جابه‌جایی طبقات و همچنین جابه‌جایی پسماند سازه داشته است.