کنترل نیمه فعال ارتعاشات لرزه ای ساختمانها با استفاده از مستهلک کننده های اصطکاکی مجهز به پیزوالکتریک
چکیده
دراین رساله کنترل نیمه فعال ارتعاشات لرزه ایی سازه های مجهز به میراگرهای اصطکاکی مورد تحقیق قرار می گیرد. برای تنظیم نیروی لغزش در میراگرهای اصطکاکی از مواد پیزوالکتریک استفاده شده است. مواد پیزوالکتریک نیروی لازم برای تنظیم نیروی لغزش در میراگرها را بوسیله ی محرک ها فراهم می کنند. هدف از این رساله بررسی عملکرد این نوع میراگرهای اصطکاکی هوشمند در بادبند بمنظور کاهش پاسخ های لرزه ای سازه می باشد. کنترل کننده های منطق فازی و lqr بعنوان الگوریتم های کنترلی بکار رفته اند. دراین مطالعه در گام نخست، یک قاب 10 طبقه مورد بررسی قرار می گیرد که بصورت یک قاب برشی با یک درجه آزادی جانبی در هر طبقه مدل می شود. با برنامه نویسی در محیط matlab از امکانات این نرم افزار برای مطالعه رفتار دینامیکی سازه مجهز به کنترل کننده استفاده شده است. برای ارزیابی عملکرد میراگرهای اصطکاکی هوشمند و همچنین تاثیر الگوریتم های کنترلی مختلف، پارامترهای مورد بررسی در این مطالعه شامل مقادیر ماکزیمم جابجایی طبقات ، شتاب طبقات و برش طبقات می باشد. نتایج نشان می دهد که میراگرهای اصطکاکی هوشمند، موجب کاهش قابل توجه پاسخ لرزه ایی ساختمان شود. در قسمت دوم، تاثیر عملکرد میراگرهای اصطکاکی نیمه فعال در یک ساختمان سه بعدی ده طبقه با سه درجه آزادی در هر طبقه مورد مطالعه قرار می گیرد. با توجه به تعداد زیاد موقعیت های ممکن برای قرارگیری محرکهای پیزوالکتریک، از الگوریتم ژنتیک چند هدفه برای تعیین بهینه ترین چیدمان محرکها استفاده می شود. محل میراگرها بطوری انتخاب می شوند که با نصب محرکها بر روی آنها، بیشترین کاهش در پاسخهای لرزه ای سازه ایجاد شود. در این قسمت نیز کنترل کننده های منطق فازی و lqr بعنوان الگوریتم های کنترلی بکار رفته اند. برای ارزیابی عملکرد میراگرهای اصطکاکی هوشمند و همچنین تاثیر الگوریتم های کنترلی مختلف، پارامترهای مورد بررسی در این مطالعه شامل مقادیر ماکزیمم جابجایی طبقات ، شتاب طبقات و برش طبقات می باشد. نتایج نشان می دهد که میراگرهای اصطکاکی هوشمند، موجب کاهش قابل توجه پاسخ لرزه ایی ساختمان شود.