بررسی عملکرد سیستمهای کنترل نیمه فعال در حفاظت لرزه ای تجهیزات حساس با استفاده از الگوریتم سختی منفی

خدمات رسانی مراکز درمانی مثل بیمارستانها مراکز امدادرسانی و مراکز اطلاعاتی در حین و بعد از زلزله نه تها به عملکرد سیستم سازه ای ساختمانهای آنها بلکه به عملکرد محتویات داخل این ساختمانها نیز بستگی دارد. اکثر اعضای غیر سازهای متصل به کف طبقات ساختمان در معرض حرکت زمین قرار نمی گیرد. بلکه ارتعاشات افزایش یافت کف طبقات در نتیجه پاسخ دینامیکی ساختمان به آنها وارد می شود. روشهای سنتی کاهش خسارت به تجهیزات از قبیل پیچ کردن آنها به کف مهاربندی به منظور افزایش مقاومت تجهیزات باعث انتقال ارتعاشات و بروز خسارت در تجهیزات می شود. جداسازی لرزه ای یکی از موثرترین روشهای کاهش خطر در برابر زلزله های قوی است. از طرف دیگر کاهش ارتعاشات برای طیف وسیعی از حرکات زمین حالت بهینه ندارد. لذا جستجو برای پیدا کردن سیستم جداسازی که بتواند برای طیف وسیعی از حرکات زمین موثر باشد منجر به تحقیقات دانشمندان روی استراتژی های کنترل مرکب شامل سیستم جداسازی لرزه ای همراه بامیراگر فعال شده است.مزایای سیستم جداسازی مرکب عملکرد خوب آن در کاهش ارتعاشات و توانایی آن در تطبیق با شرایط بارگذاری مختلف و کنترل چندین مود ارتعاشی سازه و است. در سیستم نیمه فعال انرژی خارجی تنها برای اصلاح مشخصات دینامیکی دستگاه نیمه فعال در طول زلزله استفاده مس شود. لذا این سیستم ها نمی تواند انرژی مکانیکی سیستم را افزایش دهند. مطالعات انجام شده بیانگر این نکته است که کنترل نیمه فعال اغلب عملکرد کنترل فعال را می تواند تامین کند. لذا تکنولوژی کنترل نیمه فعال اخیرا بطور گسترده ای برای کاهش پاسخ دینامیکی سازه های در معرض زلزله و یاد مورد مطالعه قرار گرفته است. lemura و pradono در سال 2003 الگوریتم کنترل سختی شبه منفی را بعنوان یک الگوریتم ساده کنترل نیمه فعال ارایه دادند که ترکیب نیروی حاصل از سختی منفی و میرای است. حلقه هیسترزیس میراگر حاصل از این روش باعث می شود مجوع نیروی میراگر و نیروی الاستیک تاحد امکان پایین نگه داشته شود و از طرف دیگر حلقه هیسترزیس پهن باشد.