کنترل آنی نیمه فعال ساختمان های بلند مجهز به میراگرهای mr در اثر زلزله های نزدیک گسل

بارهای دینامیکی از جمله زلزله خسارات جبران ناپذیری را بر سازه ها وارد می آورند. محافظت ساختمان ها در مقابل این بارها همواره یکی از چالش های بزرگ مهندسین بوده است. سیستم های کنترل سازه به عنوان یکی از راه های موثر در کاهش پاسخ های لرزه ای سازه ها شناخته شده است که در این میان، سیستم های کنترل نیمه فعال به دلیل قابلیت بالا در کنترل سازه ها و حفظ پایداری آن ها بدون نیاز به منبع بزرگ انرژی مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از رایج ترین ابزار کنترل نیمه فعال، میراگرهای mr می باشد که به دلیل خصوصیات منحصربه فرد آن بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است. الگوریتم های کنترلی به منظور مدیریت سیستم های کنترلی و انجام محاسبات موردنیاز جهت تولید نیروهای کنترل نقش کلیدی در کنترل سازه ها ایفا می کنند. با استفاده از الگوریتم بهینه آنی به عنوان یکی از الگوریتم های شناخته شده، در سیستم های کنترل نیمه فعال، می توان امکان بهره برداری از ظرفیت هرچه بیشتر ابزار کنترل را فراهم آورد و پاسخ های لرزه ای را تا حدامکان کاهش داد. در این تحقیق، کنترل آنی نیمه فعال ساختمان های بلند مجهز به میراگرهای mr در اثر زلزله های نزدیک گسل مورد مطالعه قرار می گیرد. برای این منظور، دو مدل سازه ای در نظر گرفته شده است. ابتدا یک سازه قاب برشی 11 طبقه دو بعدی و سپس یک ساختمان 12 طبقه سه بعدی مورد مطالعه قرار می گیرد. برای بررسی تاثیر عملکرد سیستم نیمه فعال، میراگر های mr برای کنترل این دو مدل مورد استفاده قرار می گیرند و عملکرد سیستم کنترلی تحت 7 زلزله مرجع مشاهده می گردد. در تعیین پاسخ های لرزه ای سازه، معادلات حرکت ساختمان به معادلات فضای حالت آن تبدیل شده و حل می گردند. در این رساله، برای سیستم کنترلی نیمه فعال ابتدا از الگوریتم های کنترلی lqr و بهینه آنی بهره گرفته شده و سپس برای بررسی تاخیر زمانی موجود در سیستم کنترلی از الگوریتم آنی پیش بینی استفاده شده است. نتایج حاصل از هریک از الگوریتم های یادشده با هم مقایسه می گردند. میراگرmrبکارگرفته شده در کنترل سازه با تغییر در ولتاژ ورودی به آن، نیروی میرایی جهت کاهش پاسخ های سازه را تولید می کند که برای محاسبه ولتاژ ورودی به آن از یک مدل وارون استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با تجهیز سازه به میراگرهایmr و بهره گیری از الگوریتم های lqr، بهینه آنی و آنی پیش بینی، پاسخ های لرزه ای کاهش قابل توجهی می کند. در بررسی الگوریتم های کنترلی می توان مشاهده کرد که الگوریتم آنی در تعیین نیروهای کنترلی بهینه مطابق با شرایط واقعی کنترل سازه نسبت به الگوریتم lqr برتری دارد. همچنین مشاهده می شود که الگوریتم آنی پیش بینی از قابلیت بالایی در مقابله با اثرات منفی تاخیر زمانی موجود در سیستم کنترلی نیمه فعال برخوردار است