طرح بهینه و بررسی عملکرد میراگرهای ویسکوز در سازه‌های فولادی بر اساس هزینه دوره عمر

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

doi
10.22060/ceej.2020.17403.6551
چکیده

در سال­‌های اخیر سعی شده است عملکرد مورد انتظار سازه­‌ها تحت خطرات لرزه‌­ای به صورت معیار­های اقتصادی و اجتماعی بیان شوند. بر این اساس، در این پژوهش الگوریتمی برای طراحی بهینه میراگرهای ویسکوز با هدف رسیدن به حداقل هزینه کل ارائه شده است. برای این منظور یک مدل هزینه مناسب جهت تعیین هزینه اولیه مجهز کردن سازه به میراگر­های ویسکوز ارائه شده و هزینه­‌های مورد انتظار در اثر زلزله­‌های محتمل در دوره­ی عمر سازه با استفاده از تحلیل هزینه دوره­ی عمر (LCCA) تخمین زده شده است. نتایج این تحلیل در یک الگوریتم بهینه­‌سازی با هدف دستیابی به سازه­ای با هزینه­‌ی کل حداقل مورد استفاده قرار گرفته است. برای ارزیابی رفتار لرزه‌ای سازه‌ها از روش زمان­ دوام به عنوان یک روش تحلیل دینامیکی که نیازمند حجم محاسبات بسیار کمتری در مقایسه با روش‌های معمول تاریخچه زمانی می‌باشد، استفاده شده است. سه قاب خمشی 15 و 7 ،3 طبقه‌­ی منظم دارای ضعف در طراحی اولیه به صورت غیرخطی مدل شده و با به کارگیری الگوریتم ژنتیک، چینش میراگر­های ویسکوز خطی و میراگر­های ویسکوز غیر­خطی به همراه توان سرعت (آلفا) در ارتفاع ساختمان به گونه‌­ای تعیین شده است که سازه‌­ی به دست آمده کمترین هزینه­‌ی کل را در دوره عمر خود داشته باشد. همچنین از دو روش فرم ­بسته به نام‌­های طراحی میراگر بر مبنای انرژی و طراحی بر اساس جابجایی مستقیم نیز برای طراحی میراگر­ها استفاده شده است. در انتها عملکرد سازه‌­های مجهز به میراگر­های طراحی شده بر اساس روش‌های مختلف تحت دوازده رکورد زلزله حوزه دور و حوزه نزدیک بدون پالس مورد ارزیابی قرار گرفته است.