دفاعیه رساله دکتری (سازه) کنترل لرزه ای سازه قاب برشی با ترکیب کاربرد منطق فازی نوع II و حسابان مرتبه کسری
دانشجو: آقای سامان شنگه پور
استاد راهنما: دکتر سید حسین حسینی لواسانی
استاد راهنما: دکتر پیمان همامی
زمان: چهار شنبه ۲۶ بهمن ماه ۱۴۰۱ ساعت: ۱۶:۰۰
مکان: تهران ساختمان شماره یک مرکز رشد طبقه دوم
استاد راهنما: دکتر سید حسین حسینی لواسانی
استاد راهنما: دکتر پیمان همامی
زمان: چهار شنبه ۲۶ بهمن ماه ۱۴۰۱ ساعت: ۱۶:۰۰
مکان: تهران ساختمان شماره یک مرکز رشد طبقه دوم
چکیده
یک سازه در طول مدت ساخت و بهره برداری خود تحت تاثیر عوامل محیطی بسیاری قرار می گیرد که این عوامل می توانند نحوه بهره برداری و آرامش ساکنین را خدشه دار کنند. ارتعاشات و لرزش های محیطی نظیر نیروی باد و زلزله از مهم ترین عواملی هستند که سازه ها با آن ها روبرو هستند. بدین منظور سیستم ها و روش‌های کنترلی بسیاری برای بهبود کارائی ساختمان ها توسعه یافته و ساخته شده اند. این سیستم های کنترلی عموماً در چهار بخش فعال، نیمه فعال، غیر فعال و ترکیبی قرار می گیرند. در همین راستا الگوریتم های کنترلی بسیاری نیز برای کنترل این سیستم ها در حالت فعال و نیمه فعال توسعه یافته و پیشنهاد شده اند. در این پایان نامه ساختمان ۱۵ طبقه در حال ساخت دانشگاه خوارزمی مورد بررسی و مدلسازی قرار گرفته است و از ترکیب میراگرهای جرمی تنظیم شونده غیر فعال و میراگر نیمه فعال MR در طبقه بام ساختمان جهت کنترل ارتعاشات محیطی به صورت یک میراگر ترکیبی (MR+TMD) استفاده شده است. نیروی کنترلی میراگر جرمی تنظیم شونده جهت کنترل پاسخ های سازه ای توسط میراگر MR تولید می شود. در این رساله یک سیستم کنترلی جدید بنام Higher-Order-FOPID (HFOPID) بر مبنای مشتقات مرتبه کسری توسعه یافته و پیشنهاد شده است، این سیستم کنترلی با سیستم فازی نوع ۲ ترکیب شده است تا ولتاژ کنترلی میراگر MR را در هر لحظه از زمان برای کنترل پاسخ های سازه تولید کند. همچنین از الگوریتم فراابتکاری مبصر-معلم-دانش آموز برای بهینه کردن پارامتر های میراگر جرمی تنظیم شونده و پارامتر های سیستم کنترلی ترکیبی HFOPID+IT۲FLC استفاده شده است. بعلاوه همین فرآیند برای کنترگر های PID, FOPID, FOPID+FLC و FOPID+IT۲FLC نیز جهت کاهش تغییر مکان سازه و مقایسه با سیستم پیشنهادی استفاده شده است و کارایی و نتایج این کنترگر ها با حالت کنترل نشده و همچنین با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهند که کنترگر HFOPID توانایی بسیار بالا و موثری در کاهش پاسخ های سازه دارد و همچنین در ترکیب با سیستم کنترگر فازی نوع ۲ بسیار موثر و کارا عمل می نماید. کنترگر ترکیبی FOPID+IT۲FLC تغییر مکان طبقه بام سازه مورد بررسی را تحت ۲۱ رکورد زلزله به صورت میانگین ۳۱/۳۲ درصد کاهش می دهد. در تمامی تحلیل های انجام شده ترکیب سیستم میراگر جرمی تنظیم شونده همراه با میراگر MR به عنوان یک سیستم دوگانه نیمه فعال عملکرد قابل قبولی را از خود به نمایش می‌گذارد.
یک سازه در طول مدت ساخت و بهره برداری خود تحت تاثیر عوامل محیطی بسیاری قرار می گیرد که این عوامل می توانند نحوه بهره برداری و آرامش ساکنین را خدشه دار کنند. ارتعاشات و لرزش های محیطی نظیر نیروی باد و زلزله از مهم ترین عواملی هستند که سازه ها با آن ها روبرو هستند. بدین منظور سیستم ها و روش‌های کنترلی بسیاری برای بهبود کارائی ساختمان ها توسعه یافته و ساخته شده اند. این سیستم های کنترلی عموماً در چهار بخش فعال، نیمه فعال، غیر فعال و ترکیبی قرار می گیرند. در همین راستا الگوریتم های کنترلی بسیاری نیز برای کنترل این سیستم ها در حالت فعال و نیمه فعال توسعه یافته و پیشنهاد شده اند. در این پایان نامه ساختمان ۱۵ طبقه در حال ساخت دانشگاه خوارزمی مورد بررسی و مدلسازی قرار گرفته است و از ترکیب میراگرهای جرمی تنظیم شونده غیر فعال و میراگر نیمه فعال MR در طبقه بام ساختمان جهت کنترل ارتعاشات محیطی به صورت یک میراگر ترکیبی (MR+TMD) استفاده شده است. نیروی کنترلی میراگر جرمی تنظیم شونده جهت کنترل پاسخ های سازه ای توسط میراگر MR تولید می شود. در این رساله یک سیستم کنترلی جدید بنام Higher-Order-FOPID (HFOPID) بر مبنای مشتقات مرتبه کسری توسعه یافته و پیشنهاد شده است، این سیستم کنترلی با سیستم فازی نوع ۲ ترکیب شده است تا ولتاژ کنترلی میراگر MR را در هر لحظه از زمان برای کنترل پاسخ های سازه تولید کند. همچنین از الگوریتم فراابتکاری مبصر-معلم-دانش آموز برای بهینه کردن پارامتر های میراگر جرمی تنظیم شونده و پارامتر های سیستم کنترلی ترکیبی HFOPID+IT۲FLC استفاده شده است. بعلاوه همین فرآیند برای کنترگر های PID, FOPID, FOPID+FLC و FOPID+IT۲FLC نیز جهت کاهش تغییر مکان سازه و مقایسه با سیستم پیشنهادی استفاده شده است و کارایی و نتایج این کنترگر ها با حالت کنترل نشده و همچنین با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهند که کنترگر HFOPID توانایی بسیار بالا و موثری در کاهش پاسخ های سازه دارد و همچنین در ترکیب با سیستم کنترگر فازی نوع ۲ بسیار موثر و کارا عمل می نماید. کنترگر ترکیبی FOPID+IT۲FLC تغییر مکان طبقه بام سازه مورد بررسی را تحت ۲۱ رکورد زلزله به صورت میانگین ۳۱/۳۲ درصد کاهش می دهد. در تمامی تحلیل های انجام شده ترکیب سیستم میراگر جرمی تنظیم شونده همراه با میراگر MR به عنوان یک سیستم دوگانه نیمه فعال عملکرد قابل قبولی را از خود به نمایش می‌گذارد.
مطالب مشابه
دفعات مشاهده: 337 بار |
دفعات چاپ: 60 بار |
دفعات ارسال به دیگران: 0 بار |
0 نظر