بهینه‌سازی پارامترهای میراگرهای جرمی تنظیم‌شده با استفاده از الگوریتم‌‌های فراابتکاری-مطالعه موردی یک قاب برشی 10 طبقه

نویسندگان

1 دانشگاه افسری امام علی

2 دانشگاه فرماندهی و ستاد

doi
چکیده

یکی از روش‌های مؤثر و پرکاربرد در کنترل غیرفعال [i] سازه‌ها تحت اثر تحریکات ناشی از زلزله، استفاده از میراگر جرمی تنظیم‌شده [ii] ( TMD ) است. تعیین پارامترهای بهینه این میراگرها همواره به عنوان چالشی مهم در طراحی سازه‌ها مطرح بوده است. بنابراین هدف اصلی پژوهش حاضر یافتن مقادیر بهینه پارامترهای این نوع میراگرها، تحت تحریکات لرزه‌ای است. دراین راستا، از چهار الگوریتم‌ بهینه‌سازی با قابلیت‌های مختلف برای تعیین پارامترهای بهینه میراگر جرمی به منظور دست‌یابی به بیشینه کاهش پاسخ استفاده شده است. این الگوریتم‌ها شامل الگوریتم بهینه‌سازی مبتنی بر جغرافیای زیستی [iii] ( BBO )، الگوریتم کلونی زنبورعسل مصنوعی [iv] ( ABC )، الگوریتم بهینه‌ساز فرهنگی [v] ( CA ) و الگوریتم کرم شب‌تاب [vi] ( FA ) هستند. تابع هدف به‌کار رفته در این مطالعه، حداکثر تغییرمکان بام سازه حین ارتعاش در نظر گرفته شده است . برای یک مطالعه موردی مربوط به یک سازه 10 طبقه مرجع، نتایج نشان می‌دهد با تعیین پارامترهای میراگر جرمی تنظیم شده به کمک الگوریتم‌های استفاده شده، مقدار میانگین کاهش جابجایی حدود 38% و مقدار کاهش حداکثر جابجایی طبقه بام حدود 5/36% بدست آمده است که در مقایسه با مطالعات پیشین بهبود محسوسی را نشان می‌دهد. این نتیجه بیان‌گر قابلیت بالاتر الگوریتم ‌ های فراابتکاری پیشنهادی در جذب انرژی زلزله و کاهش جابجایی‌های طبقات است. [i] Passive Control [ii] Tuned Mass Damper (TMD) [iii] Bio-geography Based Optimization(BBO) [iv] Artificial Bee Colony Algorithm(ABC) [v] Cultural Algorithm(CA) [vi] Firefly Algorithm(FA)