سازه‌هاي هوشمند با روش همگام‌سازي و كنترل سازه‌اي

دكتري

هدف اصلي اين مطالعه توسعه يك سازه هوشمند است. سازه مورد نظر قادر به شناسايي محل، نوع و مقدار خسارات در هنگام زلزله بوده و بر اين اساس نيروهاي كنترلي مورد نياز براي جبران اثرات ناشي از آسيب‌ها و كنترل پاسخ‌هاي ديناميكي سازه را تعيين كرده و آن‌ها را با استفاده از تجهيزات كنترل نيمه فعال به سازه اعمال مي‌نمايد. براي اين منظور، الگوريتم يكپارچه پايش سلامت و كنترل ارتعاش براي انجام شناسايي سيستم، تشخيص آسيب و كاهش پاسخ‌هاي ديناميكي ارائه شده است. براي پايش سلامت سازه و شناسايي آسيب‌هاي سازه‌اي، روش نويني بر مبناي تئوري همگام‌سازي توسعه داده شده است. عملكرد روش شناسايي آسيب پيشنهادي در مثال‌هاي متنوعي مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهند كه روش شناسايي آسيب پيشنهادي در تمامي الگوهاي خرابي در نظر گرفته شده و همچنين تحت اثر تمامي ركوردهاي زلزله مورد استفاده براي هر دو سازه برشي خطي مورد بررسي (3 و 10 طبقه) از دقت و سرعت بالايي در شناسايي نوع، مكان و ميزان آسيب‌ها برخوردار مي‌باشد. در حالت عدم وجود اطلاعات دقيق از مقادير اوليه پارامترهاي سازه‌اي نيز، اين روش قادر به شناسايي پارامترهاي سازه در ثانيه‌هاي ابتدايي ركورد زلزله مي‌باشد. براي كنترل سازه نيز با تعريف شاخص خسارت و شاخص نرخ خسارت و بهره‌گيري از كنترل‌گر فازي، ميزان نيروهاي كنترلي مورد نياز محاسبه و از طريق ﺗﺠﻬﻴﺰات ﻛﻨﺘﺮل ﻧﻴﻤﻪ ﻓﻌﺎل نصب شده در سازه به آن اعمال مي‌گردند. براي الگوريتم يكپارچه پيشنهادي نيز نتايج نشان مي‌دهند كه در تمامي الگوهاي خرابي در نظر گرفته شده و همچنين تحت اثر تمامي ركوردهاي زلزله مورد استفاده، از دقت و سرعت بالايي در شناسايي نوع، مكان و ميزان آسيب‌ها برخوردار بوده و قادر به كاهش مؤثر پاسخ‌هاي جابجايي سازه و مقادير حداكثر پاسخ‌هاي ديناميكي سازه در هنگام زلزله مي‌باشد. از طرفي انرژي مصرفي در الگوريتم يكپارچه پيشنهادي به ويژه از نظر شدت جريان مصرفي به ميزان قابل ملاحظه‌اي كمتر از روش‌هاي متداول كنترل نيمه فعال تنها مي‌باشد.

195616

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر پدرام قادري

سازه

دكتر فريدون اميني