کنترل نیمه‌فعال پیش‌بین برج میلاد مجهز به میراگر جرمی تنظیم‌شده در ترکیب با میراگر سیال مغناطیسی

نویسندگان
doi
چکیده

در این پژوهش، عملکرد لرزه‌ای برج میلاد مجهز به میراگر تنظیم‌شده‌ی جرمی نیمه‌فعال تحت رکوردهای مقیاس‌شده‌ی زلزله بررسی شده و با دو حالت کنترل‌نشده و میراگر جرمی غیرفعال مقایسه گردیده است. برای ارزیابی دقیق‌تر، هشت شاخص عملکردی شامل مقادیر بیشینه و جذر میانگین مربعات پاسخ‌های سازه مورد استفاده قرار گرفت. رکوردهای زلزله با بهره‌گیری از روش مقیاس‌سازی طیفی مبتنی بر موجک تنظیم شدند تا محتوای انرژی لرزه‌ای در بازه‌های تناوب بحرانی سازه به‌درستی بازنمایی شود و تحلیل واقع‌گرایانه‌تری از پاسخ سازه حاصل گردد. در سیستم نیمه‌فعال، دو میراگر سیال مغناطیسی به‌عنوان عنصر میرایی درون میراگر جرمی به کار گرفته شدند. برای مدل‌سازی رفتار غیرخطی این میراگرها، از شبکه‌های عصبی مصنوعی استفاده شد که پاسخ سریع‌تری نسبت به مدل‌های پارامتری سنتی ارائه می‌دهد. همچنین، کنترل‌کننده‌ی پیش‌بین برای تنظیم نیروی میرایی در میراگرهای سیال مغناطیسی به کار گرفته شد. این الگوریتم با پیش‌بینی رفتار سازه در گام‌های آینده، امکان واکنش سریع و هدفمند در برابر تحریک‌های لرزه‌ای را فراهم کرده است. نتایج عددی نشان داد که سیستم نیمه‌فعال پیشنهادی در کاهش پاسخ‌های لرزه‌ای برج عملکرد مؤثری داشته است. به‌طور خاص، مقدار جذر میانگین مربعات جابجایی، سرعت و دریفت طبقه‌ای حدود ۳۰٪ نسبت به حالت کنترل‌نشده کاهش یافت، در حالی که این کاهش در حالت غیرفعال حدود ۱۵٪ بود. جذر میانگین مربعات شتاب نیز در حالت نیمه‌فعال بیش از ۱۵٪ کاهش داشت، در حالی که در حالت غیرفعال تنها حدود ۳٪ کاهش مشاهده شد. این نتایج نشان‌دهنده‌ی اثربخشی ترکیب کنترل پیش‌بین با میرایی متغیر در ارتقای تاب‌آوری لرزه‌ای سازه‌های بلند را نشان می‌دهد.