کنترل لرزه‌ای مدل برشی یک قاب 10 طبقه با استفاده از میراگر جرمی فعال و بهینه‌یابی با الگوریتم ازدحام ذرات

کنترل ارتعاشات سازه‌های بلند تحت تحریک زلزله و باد به‌‌ ترتیب بدلیل ایمنی سازه و حس آسایش ساکنین آن‌ها، همیشه جزء موضوعات مهم در حوزه مهندسی سازه بوده است. یکی از ابزارهای توسعه یافته به منظور کنترل ارتعاش سازه‌ها، میراگر جرمی هماهنگ شده (TMD ) می‌باشد که به روش‌های مختلفی در سازه‌ها بکار برده می‌شود. در این مقاله مدل خطی یک ساختمان 10 طبقه برشی در محیط متلب تحت تحریک 28 رکورد زلزله حوزه‌ دور و نزدیک مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور کنترل ارتعاش سازه‌، میراگر جرمی هماهنگ شده فعال (ATMD ) مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین با توجه به ماهیت تصادفی تحریک زلزله از منطق فازی و سیستم استنتاج ممدانی به‌ منظور تعیین نیروی کنترل استفاده شده است. به علاوه از الگوریتم ازدحام ذرات (PSO ) برای تعیین مقادیر بهینه توان عملگر در میراگر جرمی فعال استفاده شده است که در این بهینه‌یابی اثر اشباع عملگر نیز مد نظر قرار گرفته است. در ادامه با استفاده از نتایج بدست آمده از این الگوریتم و تحت رکوردهای مختلف، روشی جهت طراحی مقاوم کنترل‌کننده معرفی گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که در صورت استفاده از این سیستم کنترلی و مقدار بهینه توان عملگر، پاسخ سازه به مقدار 44 درصد کاهش می‌یابد. همچنین به دلیل عدم‌ قطعیت موجود در رکوردهای زلزله، اگر توان عملگر میانگین مورد استفاده قرار گیرد، به صورت کلی پاسخ سازه کنترل شده به روش فعال 33 درصد کاهش یافته که به مراتب بیشتر از سازه کنترل شده به روش غیرفعال (16 درصد) می‌باشد.