تاثیر اندرکنش خاک و سازه بر پاسخ‌های لرزه‌ای طولی پل‌های معلق کنترل شده با میراگر بهینه جرمی تنظیم شونده

Abstract

پل‌های معلق به دلیل دارا بودن دهانه‌های بلند، برج‌های مرتفعی را در ساختار هندسی خود شامل می‌شوند. ارتعاع زیاد این برج‌ها باعث می‌شود تا در برابر بارهای دینامیکی، مانند تحریکات لرزه‌ای، پاسخ‌های جابه‌جایی قابل توجهی را تجربه کنند، که می‌توانند باعث بروز اختلال در عملکرد آنها شوند. برای فائق آمدن بر این مشکل، می‌توان از سیستم‌های کنترل کننده‌ی ارتعاشات، مانند میراگر جرمی تنظیم شونده که یک سیستم غیرفعال است، استفاده کرد. عملکرد این سیستم‌ها بر اساس شاخص‌های کارایی که بر حسب پاسخ‌های سازه تعریف می‌شوند، قابل بررسی هستند. از سوی دیگر، میراگرها برای اینکه بتوانند مطلوب‌ترین عملکرد خود را در کاهش ارتعاشات ارائه دهند، نیازمند این هستند که پارامترهای خود را به مقادیر بهینه سوق دهند؛ این مهم را می توان با استفاده از الگوریتم‌های بهینه-یابی فراابتکاری انجام داد. در این تحقیق، پاسخ‌های لرزه‌ای طولی جابه‌جایی و انرژی پل معلق گلدن گیت، با درنظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه، با استفاده از میراگر جرمی تنظیم شونده که مشخصات آن با استفاده از الگوریتم فراابتکاری استاد-دانش‌آموز-معلم بهینه، و توسط شاخص‌های انرژی محور که تعریف شده‌اند، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که با نرم شدن خاک بستر مود ابتدایی سازه نقش به مراتب مهمتری در پاسخ نهایی ایفا می‌کند. همچنین، میراگر جرمی تنظیم شونده بر اساس شاخص‌های انرژی تعریف شده، یک سیستم کنترلی کاملا موفق جهت کنترل ارتعاشات سیستم برج-شمع برای تمامی حالات خاک بستر در نظر گرفته شده، بود.