طراحی بهینه و ارزیابی عملکرد میراگر جرمی تنظیم شده در سازه‌های غیرخطی مطابق FEMA-P58

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 استاد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

doi
10.22065/jsce.2023.353596.2889
چکیده

در این مقاله یک روش جدید و کارآمد مبتنی بر عملکرد برای طراحی بهینه‌ی میراگر جرمی تنظیم شده (TMD) جهت کنترل پاسخ سازه‌های غیرخطی معرفی شده است. در این روش از چارچوب ارزیابی احتمالاتی FEMA-P58 در طراحی و ارزیابی عملکرد TMD به منظور کاهش هزینه و زمان بازسازی ناشی از خسارت‌های سازه‌ای و غیرسازه‌ای استفاده می‌شود. برای این منظور، یک تابع هدف ابتکاری بر اساس پاسخ های سازه‌ای حاصل از زلزله‌های مختلف تعریف شده است که سازگار با احتمال فراگذشت هزینه و زمان بازسازی از یک مقدار مشخص در روش FEMA-P58 می‌باشد. عدم قطعیت‌های ناشی از رکوردهای زلزله به طور مستقیم در تابع هدف معرفی شده لحاظ می‌شود. برای طراحی بهینه TMD بر اساس تابع هدف پیشنهادی از الگوریتم ژنتیک استفاده می‌شود. همچنین با توجه به اینکه در نظر گرفتن عدم قطعیتها در رکوردهای ورودی منجر به افزایش حجم محاسبات می‌شود ، بنابراین به منظور کاهش زمان محاسبات از تکنیک شبکه عصبی مصنوعی به عنوان تخمین‌گر سریع پاسخ دینامیکی غیر خطی سازه استفاده می-شود. ارزیابی احتمالاتی عملکرد سازه‌ی مجهز به TMD پیشنهادی، نشان دهنده کارایی و اثربخشی روش طراحی مذکور در کاهش هزینه و زمان بازسازی مورد انتظار می‌باشد. به طوری که هزینه و زمان بازسازی مورد انتظار در سازه مجهز به TMD پیشنهادی تحت اثر زلزله طرح در حدود 29% نسبت به سازه کنترل نشده کاهش یافته است.