بررسی عددی عملکرد میراگر mr در کنترل ارتعاشات ناشی از باد در ساختمان های بلند مبتنی بر نیروی میرایی تنظیم شده

در سال های اخیر، تولید مصالح با مقاومت بالاتر و بهبود روش های تحلیل سازه، مهندسین سازه را قادر به ساخت سازه های بلند انعطاف پذیر کرده اند. با این وجود میرایی کم این سازه ها، سبب افزایش احتمال خرابی سازه ها در برابر بارهای خارجی مانند باد و زلزله شده است. همچنین ارتعاشات سازه با دامنه زیاد موجب عدم آسایش و اطمینان خاطر ساکنین آن ها می-شود. استفاده از سیستم های کنترلی، یکی از راهکارهای کاهش ارتعاشات این سازه ها می باشد. ازجمله سیستم های کنترل رفتار دینامیکی سازه ها، سیستم های کنترل نیمه فعال هستند که توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده اند. میراگرهای mr یکی از ابزارهای مورد استفاده در کنترل نیمه فعال هستند. این میراگرها با سیال کنترل شونده توسط میدان مغناطیسی کار می کنند. از مزایای این میراگرها، عدم نیاز به منبع بزرگ انرژی خارجی، قابلیت تنظیم نیرو، محدوده عمل گسترده، پاسخ سریع و عملکرد ایمن در هنگام آسیب می باشند. به دلیل اهمیت بالای کنترل ارتعاشات ساختمان های بلند در مقابل نیروهای دینامیکی باد، در این تحقیق، یک قاب برشی 20 طبقه فولادی مدل سازی شده و به عنوان مثال عددی مورد بررسی قرار گرفته است. نیروهای دینامیکی باد در تراز هر طبقه نیز محاسبه و به عنوان نیروی خارجی به سازه وارد می شود. سپس معادلات حرکت سازه در حالت های کنترل نشده و کنترل شده در فضای حالت نوشته و در نرم افزار matlab حل شده اند. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد میراگر mr بزرگ مقیاس مبتنی بر نیروی میرایی تنظیم شده، در ساختمان های بلند تحت اثر نیروی دینامیکی باد می باشد. پاسخ های سازه مورد مطالعه، تحت اثر نیروهای دینامیکی باد در حالت کنترل نیمه فعال با دو الگوریتم کنترلی lqr و lqg با استفاده از میراگر mr با میرایی تنظیم شده، مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه نتایج حاصل، نشان دهنده عملکرد مناسب میراگرهای mr در کاهش پاسخ های سازه های بلند تحت اثر نیروی باد می باشد. همچنین با بررسی نتایج به دست آمده از دو الگوریتم کنترلی lqr و lqg مشاهده شد که کارایی هر دو روش در کاهش پاسخ های سازه تقریبأ یکسان بوده است.