اثر بیشینه شتاب زلزله بر کنترل فازی نیمه‌فعال سازه با میراگر مایع تنظیم‌شونده

مهندسی عمران فردوسی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 25 مرداد 1404   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jfcei.2025.92219.1344

نویسندگان

جواد هاشمی¹؛ حامد عنایتی^{* 2}

¹دانشجو کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشکده شیمی و صنایع، دانشگاه علم و فناوری مازندران، بهشهر، ایران

²استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی شیمی و صنایع ، دانشگاه علم و فناوری مازندران، بهشهر، ایران

چکیده

سازه‌های بلندمرتبه در مناطق لرزه‌خیز، به سیستم‌های کنترلی کارآمدی نیاز دارند تا پاسخ‌های دینامیکی شدید ناشی از زلزله را کاهش دهند. میراگرهای مایع با پره قابل تنظیم، به عنوان یک سیستم نیمه‌فعال، برای کاهش این پاسخ‌ها مطرح شده‌اند. سیستم‌های مرسوم کنترل غیرفعال یا بهینه خطی ممکن است نتوانند در تمامی سناریوهای لرزه‌ای عملکرد مطلوبی ارائه دهند. از این رو، توسعه سیستم‌های تطبیق‌پذیر مانند کنترل فازی که قابلیت تنظیم خودکار در لحظه را دارند، ضروری به نظر می‌رسد. در این مطالعه، عملکرد کنترل فازی در مقایسه با روشهای کنترل غیرفعال و بهینه خطی بر روی یک سازه یک درجه آزادی مجهز به میراگر مایع، تحت زلزله‌های متفاوت (حوزه دور-گسل، نزدیک-گسل و پالس نزدیک-گسل) با شدت‌های ۰٫۱ تا ۰٫۹ شتاب زمین، با استفاده از ۱۲ شاخص عملکردی بررسی شد. نتایج نشان داد سیستم کنترل فازی، به طور ویژه در زلزله‌های پالس نزدیک-گسل (مانند زلزله کوکائلی) با کاهش ۲۰ درصدی جابجایی بام سازه، عملکرد بهتری داشت. با افزایش شدت زلزله، کارایی این سیستم بهبود یافت و کاهش چشمگیری در ارتعاشات سازه مشاهده شد. در زلزله‌های حوزه دور-گسل نیز، عملکرد کنترل فازی در اکثر موارد برابر یا بهتر از روش‌های دیگر بود و در برخی شاخص‌ها، میانگین کاهش ۲ تا ۵ درصدی ثبت شد. با این حال، در برخی زلزله‌های نزدیک-گسل، افزایش اندکی در جابجایی و پاسخ طیفی سازه دیده شد که ناشی از ماهیت غیرخطی زمین‌لرزه‌های این حوزه است. همچنین، در موارد خاص، خطای تطبیقی سیستم کنترل فازی باعث شد عملکرد آن ضعیف‌تر از کنترل بهینه خطی باشد.

کلیدواژه‌ها

بیشینه شتاب زمین؛ کنترل فازی؛ پاسخ دینامیکی سازه؛ میراگر مایع تنظیم شونده؛ کنترل نیمه فعال

مراجع