سختی بهینه ی میراگر جرمی سازه ی نامیرا با ترکیب پاسخ های پایدار و گذرا

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 6، دوره 26، شماره 2، شهریور 1394، صفحه 85-98   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v26i2.20950

نویسندگان

پیمان اشرفی¹؛ جواد علامتیان^{* 2}

¹دانشگاه آزاد مشهد

²دانشگاه آزاد اسلامی مشهد

چکیده

کارایی میراگرهای جرمی به عامل های مختلفی مانند جرم و سختی آن ها وابسته است. بنابراین، پژوهشگران رابطه هایی را برای این کمیت ها پیشنهاد کرده اند. در این پژوهش، روشی برای تعیین سختی میراگر جرمی با ترکیب هر دو پاسخ پایدار و گذرا برای کنترل سازه ی نامیرا ارائه گردید. برای یافتن سختی میراگر جرمی، کمینه سازی میانگین قدرمطلق نسبت جابه‌جایی سازه به‌عنوان معیار بهینه سازی برگزیده شد. سپس با استفاده از تحلیل مودی، برای مقادیر مختلف نسبت جرم و نسبت فرکانس سازه، نسبت های بهینه ی فرکانس میراگر جرمی به‌دست آمد. این کار به‌صورت عددی انجام گرفت. سنجش مقادیر به‌دست آمده نشان داد که برای نسبت های جرمی کاربردی، احتمال کوچک بودن پاسخ سازه ی کنترل شده با این میراگر جرمی بیش از میراگرهای دیگر است.

کلیدواژه‌ها

میراگرهای جرمی؛ سختی بهینه؛ پاسخ های پایدار و گذرا

مراجع

Connor, J.J., "Introduction to structural motion control", Prentice-Hall, pp. 275-278, (2003).

2. Sadek, F., Mohraz, B., Taylor, A. and Chung, R., "A method of estimating the parameters of tuned mass dampers for seismic applications", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 26, pp. 617–635, (1997).

3. Miranda, J.C., "On tuned mass dampers for reducing the seismic response of structures", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 34, pp. 847–865, (2005).

4. Miranda, J.C., "System intrinsic, damping maximized, tuned mass dampers for seismic applications", Structural Control and Health Monitoring, Vol. 19, pp. 405–416, (2011).

5. Zilletti, M., Elliott, S.J. and Rustighi, E., "Optimisation of dynamic vibration absorbers to minimise kinetic energy and maximise internal power dissipation", Journal of Sound and Vibration, Vol. 331, pp. 4093-4100, (2012).

6. Li, C., "Performance of multiple tuned mass dampers for attenuating undesirable oscillations of structures under the ground acceleration", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 29, pp. 1405–1421, (2000).

7. Wang, J.F., Lin, C.C. and Lien, C.H., "Two-stage optimum design of tuned mass dampers with consideration of stroke", Structural Control and Health Monitoring, Vol. 16, pp. 55–72, (2009).

8. Lin, C.C., Wang, J.F., Lien, C.H., Chiang, H.W. and Lin, C.S., "Optimum design and experimental study of multiple tuned mass dampers with limited stroke", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 39, pp. 1631–1651, (2010).

9. Majcher, K., "Shaking table tests of a model-scale building with 2DOF pendulum mass damper", Proceeding in Applied Mathematics and Mechanics (PAMM), Vol. 12, pp. 231-232, (2012).

10. Korkmaz, S., "A review of active structural control: challenges for engineering informatics", Computers & Structures, Vol. 89, pp. 2113–2132, (2011).

11. Sugumar, R., Kumar, C. and Datta, T.K., "Application of stochastic control system in structural control", Procedia Engineering, Vol. 38, pp. 2356-2363, (2012).

12. Li, C. and Liu, Y., "Active multiple tuned mass dampers for structures under the ground acceleration", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 31, pp. 1041–1052, (2002).

13. Li, C., Liu, Y. and Wang, Z., "Active multiple tuned mass dampers: a new control strategy", Journal of Structural Engineering (ASCE), Vol. 129, pp. 972–977, (2003).

14. Li, C. and Xiong, X., "Estimation of active multiple tuned mass dampers for asymmetric structures", Structural Engineering and Mechanics, Vol. 29, pp. 505–530, (2008).

15. Li, C., Yu, Z., Xiong, X. and Wang, C., "Active multiple tuned mass dampers for asymmetric structures considering soil-structure interaction", Structural Control and Health Monitoring, Vol. 17, pp. 452–472, (2010).

16. Nagarajaiah, S. and Varadarajan, N., "Short time Fourier transform algorithm for wind response control of buildings with variable stiffness TMD", Engineering Structures, Vol. 27, pp. 431–441, (2005).

17. Chey, M.H., Chase, J.G., Mander, J.B. and Carr, A.J., "Semi-active tuned mass damper building systems: Design", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 39, pp. 119–139, (2010).

18. Eason, R.P., Sun, C., Dick, A.J. and Nagarajaiah, S., "Attenuation of a linear oscillator using a nonlinear and a semi-active tuned mass damper in series", Journal of Sound and Vibration, Vol. 332, pp. 154-166, (2013).

19. Alamatian, J. and Rezaeepazhand, J., "A simple approach for determination of actuator and sensor locations in smart structures subjected to the dynamic loads", International Journal of Engineering (IJE), Vol. 24, pp. 341-349, (2011).