کنترل نیمه فعال یک پل کابلی معیار به کمک میراگرهای mr

جهت محافظت سازه ها در مقابل بلایای طبیعی و قابل قبول تر کردن پاسخ های دینامیکی آنها استفاده از تکنولوژی های کنترل سازه ای اعم از: فعال، نیمه فعال، غیر فعال و یا ترکیبی، در چند دهه اخیر رواج پیدا کرده است. از آنجایی که سیستم های کنترل غیر فعال به صورت ذاتی پایدار می باشند با استفاده از آنها استراتژی های کنترل قدرتمندی می توانند طراحی و اجرا شوند که نتایج عملکرد شان حتی از یک سیستم کنترل فعال نیز پیشی گرفته و بهتر باشند. پل های کابلی شریانهای حیاتی بسیار زیبا، شکل پذیر و پیچیده ای هستند که شامل ملحقات گوناگون با سختی ها و میرایی های متفاوت می باشند. این گونه پل ها میرایی مکانیکی یا سازه ای بسیار کمی (در حدود 0.3 تا 2 درصد) دارند و کنترل لرزه ای آنها یک مساله جدید سخت و ویژه می باشد. به همین خاطر نسل اول مساله معیار جهت کنترل پلهای کابلی توسط پروفسور dyke و همکاران ارائه شد. این مساله بر اساس مدل یک پل کابلی که در میسوری، آمریکا، می باشد صورت گرفته است. هدف از این مطالعه جستجوی تاثیر و سودمندی یک استراتژی میرایی هوشمند برای محافظت لرزه ای پل های کابلی، با استفاده از مدل پل کابلی معیاراست. به منظور دستیابی به هدف عنوان شده، شبیه سازی سیستم کنترل پل کابلی معیار انجام گرفت. تعداد 24 عدد میراگر سیالی mr به عنوان ابزارهای کنترل در نظر گرفته شدند. جهت مدل سازی دینامیک دمپر های mr مدل نرمال شده ی bouc-wen در نظر گرفته شد. تعداد 5 عدد سنسور سنجش شتاب و 4 عدد سنسور سنجش جابجایی برای استفاده در الگوریتم کنترل مورد استفاده قرار گرفتند. به خاطر طبیعت اتفاقی و دارای تغییر حرکات زمین ناشی از زلزله و عملکرد مناسب و موفقی که الگوریتم کنترل lqg در دیگر کاربردهای کنترل سازه های مهندسی عمران از خود نشان داده است، این الگوریتم جهت تولید نیروی کنترل مطلوب اولیه در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت. از آنجاییکه نیروی تولیدی توسط دمپرهای mr به پاسخ های سیستم بستگی دارد، این میراگر نمی تواند همواره نیروی کنترلی بهینه را تولید نماید. تنها ولتاژ اعمالی به میراگر قابلیت کنترل و تغییر را دارد. مدل وارون یا معکوس یک ابزار بسیار سودمند جهت ایجاد ولتاژ مطلوب برای میراگر های mr به صورت تحلیلی می باشد. که برای این مطالعه استفاده گردید. نتایج شبیه سازی های عددی با سیستم های کنترل فعال، passive-off ، passive-on و سازه کنترل نشده مقایسه گردید. همچنین نتایج بدست آمده با نتایج دیگر تحقیقات گذشته که توسط محققین مختلف وبا استفاده از سیستم کنترل نیمه فعال پیشنهاد شده بود نیز مقایسه شد. با توجه به موارد عنوان شده و بررسی و مقایسه نتایج بدست آمده از شبیه سازی های عددی، برای پل کابلی معیار، عملکرد مناسب سیستم کنترل نیمه فعال در کاهش پاسخ های لرزه ای قابل ملاحظه است.