پارامترهای بهینه استخرهای پشتبام بهعنوان سیستم کنترل سازه
نویسندگان
1 مهندسی عمران-سازه، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
2 استاد دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 مهندسی عمران-سازه، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
doi
10.22065/jsce.2024.460956.3432چکیده
امروزه باتوجه به افزایش تقاضای احداث مخازن با کاربردهای مختلف(مانند ذخیره آب یا تفریح) روی پشتبام سازهها، مطالعه تأثیر آنها بر رفتار سازه ضرورت دارد. به هنگام ارتعاش سازهها تحت تحریک نیروی زلزله، استهلاک انرژی زلزله با حرکت امواج مایع داخل استخرها، اصطکاک مایع با جدارههای استخرها و ویسکوزیته سیال تأمین میشود. در چنین حالتی کنترل رفتار سازه بصورت غیرفعال انجام میشود. در کنترل غیرفعال سازهها، تنظیم پارامترهای بهینه سیستمهای مستهلککننده انرژی اهمیت دارد تا بازدهی کنترل سازه افزایش یابد. در این پژوهش مدلسازی رفتار استخر با استفاده از مدل هازنر انجام شده و باتوجه به ابعاد استخر و عمق مایع، نسبت فرکانسی و میرایی بهینه سیستم کنترلی با استفاده از الگوریتم بهینهسازی جستجوی الگو بهمنظور کاهش پاسخ شتاب محاسبه شدهاند. روش اجرایی استخر روی پشتبام سازه بر روی بالشتکهای الاستومری فرض شده است. نتایج بدست آمده نشان دادند که نسبت فرکانس بهینه در اغلب موارد نزدیک به 1 بدست میآید. با افزایش عمق مایع داخل استخر، حساسیت پارامترهای بهینه و شتاب سازه نسبت به تغییر بُعد استخر بیشتر ارزیابی شد. با افزایش عمق مایع و ثابت نگه داشتن نسبت آن به بُعد استخر در جهت ارتعاش، عملکرد کنترلی استخر بهبود یافت. همچنین براساس نتایج مشاهده شد که در اغلب حالات، افزایش تعداد طبقات سازه منجر به کاهش نسبت میرایی بهینه بالشتکهای الاستومری میشود.