نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

کنترل نیمه فعال سازه یک درجه آزادی با استفاده از میراگر مایع با پره قابل تنظیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
دانشگاه تهران
چکیده
روش‌های کنترل سازه به دنبال کاهش پاسخ سازه و ارتقای رفتار دینامیکی سازه تحت اثر بارهای جانبی مثل باد و زلزله می­‌باشد. روش‌های کنترلی را می­توان به سه دسته کلی غیر فعال، فعال و نیمه فعال تقسیم نمود. کنترل نیمه فعال علاوه بر قابلیت سازگاری کنترل فعال، قابلیت اطمینان کنترل غیر فعال را دارا می­‌باشد. در کنترل نیمه فعال به یک منبع انرژی کوچک خارجی نیاز است که این امر در زلزله‌­ها به علت احتمال قطع شدن برق امکان استفاده از آن را فراهم می‌­نماید. میراگر مایع علاوه‌بر هزینه نصب و راه اندازی کم دارای هزینه نگهداری پایینی نیز می‌باشد. از دیگر ویژگی‌های این میراگر می‌توان به قابلیت استفاده دومنظوره به عنوان مخزن ذخیره آب اشاره نمود. میراگر مورد استفاده دارای 4 پره در دو ردیف بوده که امکان چرخش آن در حین تحریک فراهم می­باشد. برای طراحی الگوریتم کنترلی از روش کنترل بهینه خطی استفاده شده و تاخیر زمانی نیز در الگوریتم کنترلی لحاظ گردیده است. در این مطالعه از 4 رکورد زلزله حوزه نزدیک و 4 رکورد حوزه دور استفاده شده تا بتوان اثر چرخش پره‌­ها را بررسی نمود. نتایج این مطالعه نشان می­دهد که میراگر مایع با پره قابل تنظیم در کنترل نیمه فعال باعث بهبود پاسخ سازه در مقایسه با نتایج کنترل غیر فعال می­‌گردد. بررسی نتایج نشان می­‌دهد که این میراگر در تحریک‌­های حوزه نزدیک باعث کاهش بیشتر پاسخ­‌ها نسبت به تحریک‌­های حوزه دور می­‌گردد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Semi-Active Control of a SDOF Structure Using Tuned Liqiud Damper With Variable Baffles

چکیده English

Structural control methods are aimed to decrease structural responses and improve the dynamic behavior against lateral loads such as wind or earthquake. These methods are classified to three main category of passive, semi active and active. Semi active control possesses both adjustability of active control and reliability of passive control. Semi active control needs a small power source such that lack of electricity during earthquakes cannot disturb its function. In this study a tuned liquid damper (TLD) with baffles is used. TLD is a damper with low installation and maintenance costs and can simultaneously be utilized as a water tank. The used TLD has 4 baffles in two rows that can rotate during excitation. The semi active control algorithm is implemented using the optimal linear control method with time delay compensation. Four far fields and four near field earthquake record are used to study effects of baffles’ rotation. Results show that semi active TLD improves structural behavior more than passive one. Also, the performance of semi active TLD under near field earthquakes are better than that under far field earthquakes.
 

کلیدواژه‌ها English

semi active control
passive control
variable baffles tuned liquid damper
instantaneous optimal control
time delay

  • تاریخ دریافت 09 مرداد 1403
  • تاریخ اولین انتشار 09 مرداد 1403
  • تاریخ انتشار 01 خرداد 1396