عنوان
بهينه‌سازي كنترلر فازي براي سازه‌هاي بتن‌آرمه نامتقارن مجهز به ميراگرهاي مگنتورئولوژيك، متكي بر فونداسيون انعطاف‌پذير و با درنظر گرفتن رفتار غيرخطي سازه تحت زلزله‌هاي شديد
نويسنده اصلي
قانعي، امير مسعود
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي عمران
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
چكيده
در اين پژوهش به موضوع بهينه‌سازي الگوريتم كنترلي فازي جهت كنترل لرزه‌اي سازه‌هاي نامتقارن بتن‌آرمه مجهز به ميراگرهاي مگنتورئولوژيك (MR) و متكي بر فونداسيون انعطاف‌پذير، با درنظر گرفتن رفتارغيرخطي سازه پرداخته شده است. به‌منظور بررسي پارامترهاي مختلف سازه با رفتار پيچشي، تعداد 27 سازه نامتقارن پارامتريك با مقادير متفاوت خروج‌ازمركزيت، زمان‌تناوب و نسبت‌هاي مختلف فركانس پيچشي به فركانس انتقالي توليد شده كه خروج‌ازمركزيت آن‌ها از نوع جرمي تعريف شده است. سيستم باربر سازه‌ها، قاب‌خمشي بتن‌آرمه ويژه درنظر گرفته شده است و اختصاص رفتار غيرخطي به سازه‌هاي اشاره‌شده، به وسيله المان‌هاي اليافي در ستون و مفصل پلاستيك متمركز در تيرها انجام گرفته است. سپس هركدام از اين سازه‌ها به ميراگرهاي مگنتورئولوژيك (MR) مجهز شده‌اند كه مدل درنظر گرفته شده براي اين ميراگر، مدل بوك-ون ساده‌شده است. به‌منظور فرماندهي ميراگرهاي MR از سيستم با منطق فازي بهره‌برده شده است كه پارامترهاي اين سيستم فازي توسط الگوريتم بهينه‌ساز ژنتيك چندهدفه نخبه‌گراي نامغلوب (NSGA II) بهينه گرديد. در اين الگوريتم، كمينه‌كردن مقادير جابهجايي و شتاب لبه‌نرم سازه به صورت همزمان، از اهداف تعيين‌شده براي اين الگوريتم بهينه‌ساز چندهدفه درنظر گرفته شده است. طراحي اين الگوريتم كنترلي با استفاده از ركورد شتاب‌نگاشت Northridge صورت گرفته و جهت بررسي مقاوم بودن كنترلر در برابر عدم قطعيت در تحريك ورودي، با تعداد 4 ركورد نزديك به گسل و 3 ركورد دور از گسل ديگر مورد ارزيابي قرار گرفته است. به‌منظور ارزيابي بيشتر كنترلر، اثر انعطاف‌پذيري فونداسيون نيز بر روي سازه‌هاي مجهز به كنترلر فازي بهينه بررسي شده است. به‌منظور سادگي در تحليل، نتايج ارائه شده به صورت نسبتي از پاسخ‌هاي سازه كنترل‌شده به كنترل‌نشده گزارش شده است. در نهايت نتايج به‌دست آمده حاكي از موفقيت قابل‌توجه الگوريتم كنترلي فازي بهينه‌شده در كاهش پاسخ‌هاي سازه از جمله جابهجايي و سرعت لبه‌نرم، لبه‌سخت و مركزجرم است. علاوه‌براين، برش‌پايه سازه كنترل‌شده به نسبت سازه كنترل‌نشده، كاهش قابل‌توجهي را نشان مي‌دهد. در ارزيابي عملكرد ميراگر، شاخص‌هاي ديگري از جمله ولتاژ ميراگر و نسبت نيروي اعمالي ميراگر به كل وزن سازه گزارش شده است كه همگي نشانگر توانايي الگوريتم طراحي‌شده در كنترل پاسخ‌هاي لرزه‌اي سازه تحت زلزله‌هاي شديد هستند. نتايج بررسي مقاوم بودن الگوريتم كنترلي در مقابل عدم‌قطعيت تحريك ورودي، بيانگر موفقيت اين الگوريتم در كنترل سازه‌هاي نامتقارن پيچشي تحت تحريك زلزله‌هاي مختلف با محتواهاي فركانسي متفاوت است. با بررسي رفتار سازه كنترل‌نشده و كنترل‌شده مشخص شد، گرچه رفتار بيشتر سازه‌هاي كنترل‌شده به صورت خطي باقي مي‌ماند اما بسته به جرم انتقالي، سازه كنترل‌شده نيز مي‌تواند وارد حوزه غيرخطي از رفتار خود گردد ولي به‌هرحال الگوريتم فازي بهينه، قادر به كنترل آن نيز هست. همچنين لحاظ نمودن اثر اندركنش خاك-سازه در مواردي منجر به موفقيت بيشتر الگوريتم كنترلي مي‌شود.
شماره ركورد
220872
گرايش رشته تحصيلي
سازه
دانشكده
مهندسي عمران
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان