بررسی آماری عملکرد کنترل نیمه‌فعال مدل برشی ساختمان 10 طبقه خطی با میراگر سیال مغناطیسی تحت رکوردهای حوزه نزدیک و دور

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

2 مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

چکیده

به دلیل مزایای روش‌های کنترل نیمه‌فعال نسبت به روش‌های غیرفعال و فعال، توسعه و بررسی عملکرد این روش‌ها در کنترل پاسخ سازه تحت بارهای جانبی دینامیکی به صورت گسترده‌ای مورد توجه قرار گرفته است. یکی از توسعه‌ یافته‌ترین ابزارهای کنترل نیمه‌فعال میراگر سیال مغناطیسی می‌باشد که مدل‌های مختلفی جهت شبیه‌سازی رفتار دینامیکی آن ارائه شده است. در این مقاله مدل خطی یک ساختمان 10 طبقه برشی در محیط متلب تحت تحریک 28 رکورد زلزله حوزه‌ دور و نزدیک مورد بررسی قرار گرفته و به ‌منظور کنترل ارتعاش آن از میراگر سیال مغناطیسی همراه با الگوریتم کنترل قطع و وصل بهینه ولتاژ بهره برده شده است. در شبیه‌سازی انجام شده علاوه بر در نظر گرفتن اثر اشباع عملگر، دینامیک عملگر نیز با استفاده از مدل بوک- وِن اصلاح شده در نظر گرفته شده است. همچنین در این مطالعه اثر موقعیت قرارگیری این میراگر برای سه حالت مختلف (طبقات پایینی، میانی و بالایی) مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه با استفاده از نتایج بدست آمده از این الگوریتم، تحت انواع مختلف رکوردهای حوزه نزدیک و دور عملکرد آماری این کنترل‌کننده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که قرارگیری میراگر سیال مغناطیسی در طبقه اول بهترین عملکرد را دارد. همچنین این سیستم کنترلی بهترین عملکرد را تحت رکوردهای حوزه نزدیک بدون ضربه دارا است و پاسخ سازه را تحت این مجموعه رکورد به مقدار متوسط 21 درصد کاهش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

STATISTICAL PERFORMANCE OF SEMI-ACTIVE CONTROLLED 10-STOREY LINEAR BUILDING USING MR DAMPER UNDER EARTHQUAKE MOTIONS

نویسندگان [English]

  • Mazyar Fahimi Farzam 1
  • Babak Alinejad 1
  • seyyed ali mousavi gavgani 2
1 Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Maragheh, Iran
2 Department of civil engineering, faculty of engineering, university of maragheh,maragheh.iran
چکیده [English]

Due to the advantages of semi-active control methods over passive and active methods, the development and performance of these methods to control the structural response under dynamic lateral loads has been widely considered. One of the most developed devices for semi-active control is Magneto-Rheological (MR) Dampers, for which various models have been proposed to simulate its dynamic behavior. In this paper, a 10-story linear shear building is studied under twenty-eight far and near-field earthquakes in MATLAB. In order to control the vibration of the structure, a Magneto-Rheological Damper with Clipped Optimal Control Algorithm is used. In this simulation, in addition to considering the effect of actuator saturation, the actuator’s dynamics is also considered using the Modified Bouc-Wen model. In addition, the effect of the damper’s position is investigated in the current study for three different configurations (lower, middle and upper stories). Furthermore, using the obtained results from this algorithm, a statistical study was carried out under different types of near and far-field records. The results indicate that placing a Magneto-Rheological damper on the first floor shows the best performance. Results show that the current control system has the best performance under near-field records without pulse, with an average reduction of 21 percent in the structural response.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Semi-Active Control
  • Magneto-Rheological Damper
  • Clipped optimal control algorithm
  • near-fault earthquake
  • Far-Fault Earthquake