کنترل ارتعاشات پل کالج با استفاده از میراگرهای جرمی تنظیم‌شونده

Abstract

یکی از شیوه‌های معمول کنترل غیرفعال سازه‌ها تحت اثر زمین لرزه‌ بهره‌گیری از سیستم میراگرهای جرمی تنظیم‌شونده است. ساختار این میراگرها متشکل از سه پارامتر اصلی یعنی جرم، میرایی و سختی می‌باشد. میراگرهای جرمی تنظیم‌شونده غالباً با اثرگذاری روی یک مود، که معمولاً مود اول سازه است، سبب کاهش دامنه پاسخ‌ها می‌گردند. از آنجا که پارامترهای میراگرهای جرمی تنظیم‌شونده در زمان ارتعاش ثابت می‌باشند، تنظیم صحیح و بهینه آنها بسیار حائز اهمیت است. یافتن مقادیر بهینه پارامترهای میراگر جرمی چندگانه برای سازه‌های غیرخطی با استفاده از روش‌های عددی مستلزم انجام آنالیزهای دینامیکی غیرخطی متعددی می‌باشد؛ در نتیجه حجم محاسبات لازم بسیار زیاد می‌باشد. در این تحقیق سازه پل فلزی کالج در نرم‌افزار اجزاء محدود OpenSees مدل‌سازی شده است و برای کاهش حجم محاسبات به‌ منظور یافتن مقادیر بهینه پارامترهای میراگرهای جرمی تنظیم‌شونده چندگانه، از الگوریتم ژنتیک با هدف کمینه کردن تغییرمکان طولی بلندترین پایه پل استفاده شده است. نسبت جرمی بهینه میراگرهای تنظیم‌شونده چندگانه به منظور کنترل ارتعاشات پل فلزی کالج برابر 4 درصد جرم سازه پل انتخاب شده است. بر اساس تحلیل‌های عددی انجام‌گرفته برای این نسبت جرمی، میزان تغییرمکان طولی و RMS کاستهشده بلندترین پایه پل توسط میراگرهای جرمی تنظیم‌شونده برای زلزله‌های السنترو، کرن‌کانتی، کوبه و نرثریج به ترتیب برابر 9/24 و 3/34، 5/43 و 7/38، 6/30 و 4/40 و 6/13 و 1/28 درصد می‌باشد.