استخراج پارامترهای بهینه و ارزیابی عملکرد سیستم دارای قابلیت خودکنترلی با تحلیلهای حوزه فرکانس و زمان
نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خورموج، خورموج، ایران
doi
10.22065/jsce.2024.466461.3456چکیده
سیستمهای سازهای با قابلیت خودکنترلی مثل سازه بلند با بخشهای معلق جدا شده یا سیستم مگاساب کنترلشده که در آنها بخشی از سازه اصلی به عنوان زیرسازه جاذب ارتعاش عمل میکند، در سالهای اخیر پیشنهاد شده و مورد توجه قرار گرفتهاند. در این تحقیق، قابلیت کنترل سیستم خودکنترل با ارائه مدل مفهومی دو درجه آزادی با سیستم اولیه میرا تحت تحریک تصادفی نوفه سفید مورد بررسی قرار گرفت. هدف کنترل به نحوی انتخاب شد که ارتعاشات هر دو جرم کنترل شود و پارامترهای بهینه و عملکردهای کنترلی سیستم خودکنترل و TMD با استفاده از تحلیل حوزه فرکانس مقایسه شد. همچنین، ارتعاش جرمها با تحلیل حوزه زمان نیز بررسی گردید. برای ارزیابی نقش روش خودکنترلی در کاهش ارتعاشات سازهها و مقایسه عملکرد آنها با مدل مفهومی، مثالی از ساختمان بلند در معرض باد ارائه و بررسی شد. نتایج نشان داد کارآیی سیستم خودکنترلی با افزایش نسبت جرمی بیشتر میشود. بهطور مثال، در مدل مفهومی، برای نسبت جرمی 30 درصد، جایجایی نسبت به حالت کنترل نشده، 7/70 درصد کاهش داشت. تحلیل حوزه زمان نشان داد در سیستم خودکنترل، ارتعاشات جرمهای اولیه و ثانویه مشابه هستند ولی نسبت به هم اختلاف فاز دارند که زمینه را برای کاهش ارتعاشات توسط میراگر فراهم میکند. برای ساختمان بلند، سیستم خودکنترلی نقش موثری در کنترل ارتعاشات سازه بهویژه نوسانات عرضی که غالبتر از ارتعاشات طولی بود، داشت. پارامترهای بهینه پاسخ طولی ساختمان در مقایسه با پاسخ عرضی، به پارامترهای مدل مفهومی نزدیکتر بود. برای ساختمان بلند، ارائه مدل سازهای و بارگذاری دقیقتر، با نتایج بهینهسازی مطلوبتری همراه بود.