محاسبه پارامترهای میراگر جرمی تنظیم شونده و بررسی عملکرد آن بر روی پل یکپارچه چهار دهانه

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

2 دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

doi
10.22060/ceej.2022.20692.7509
چکیده

در این مقاله عملکرد سیستم‏ کنترل میراگر جرمی ‏تنظیم‏ شونده (TMD) در کاهش پاسخ ‏های لرزه ‏ای یک پل یکپارچه چهار دهانه مورد بررسی قرار می‏ گیرد. دو روش تحلیلی کلاسیک و یک روش بهینه‌سازی برای محاسبه پارامترهای این میراگر به کار گرفته می‌شود و تاثیر آن بر پاسخ لرزه‌ای پل بررسی می‏‏‌شود. در روش بهینه‌سازی، سه تابع هدف کمینه کردن بیشینه جا‏به ‏جایی و بیشینه شتاب گره میانی عرشه و نیز بیشینه برش پایه مورد استفاده قرار می‌گیرد. میراگر با پارامترهای محاسبه شده بر روی پل قرار گرفته و پل تحت چند زلزله بزرگ در جهت عرضی قرار می‏ گیرد. بهینه ‏سازی در برنامه MATLAB و تحلیل دینامیکی غیرخطی سازه در نرم‌افزار OpenSees برنامه‏ نویسی شده است. هدف از انجام این پژوهش مقایسه روش ‏های مختلف در به ‏دست آوردن پارامترهای میراگر و معرفی روشی است که میراگر با استفاده از آن روش عملکرد بهتری بر روی پل داشته باشد. نتایج عددی نشان می‏دهد استفاده از TMD در کاهش پاسخ‏ های لرزه ‏ای پل موثر بوده و انتخاب روش محاسبه این پارامترها بر عملکرد آن تاثیرگذار است. استفاده از روش بهینه‏ سازی به دلیل تعیین پارامترهای میراگر با توجه به مشخصات زلزله سبب کاهش بیشتر پاسخ‌های نیرویی و حرکتی پل می‌شود. همچنین انتخاب تابع هدف نیز در مقدار کاهش پاسخ ‏ها موثر است و بیشترین مقدار کاهش پاسخ، مربوط به پاسخ متناظر با تابع هدف می‏ باشد. برای پل مورد بررسی مقادیر بیشینه کاهش پاسخ جابه ‏جایی و شتاب گره میانی عرشه برابر 22/4 و 17/7 درصد و برای برش پایه 4/3 درصد می ‏باشد. بنابراین تابع هدف جابه‏ جایی بهترین تابع هدف معرفی می‏ گردد.