بررسی کارآیی میراگر مایع تنظیم‌شده‌ ی‌ اصلاح‌شده در کنترل پاسخ سازه ی با رفتار خطی و غیرخطی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی عمران، دانشکده ی فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

چکیده

زلزله‌ها سبب ایجاد تغییر مکان جانبی در سازه‌ها می‌شوند و بنابراین، کنترل ارتعاشات سازه در حین زلزله از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از سیستم میراگر مایع تنظیم‌شده‌ی اصلاح‌شده، یکی از روش‌های نوین در کنترل این ارتعاشات می‌باشد. در این مقاله تأثیر رفتار خطی و غیرخطی سازه‌ها و همچنین تأثیر نسبت سخت‌شوندگی کرنش در کارآیی میراگر مایع تنظیم‌شده‌ی اصلاح‌شده جهت کاهش ارتعاش سیستم یک درجه آزادی بررسی می‌شود. برای این منظور، در ابتدا، برای سیستم با رفتار خطی و با استفاده از الگوریتم گرگ‌های خاکستری، مقادیر بهینه برای میراگر مایع تنظیم‌شده‌‌ی اصلاح‌شده، تحت قیود در نظر گرفته‌شده محاسبه می‌شوند. نتایج نشان می‌دهند که با استفاده از این مقادیر بهینه و صرفاً با تغییر رفتار سازه از حالت خطی به حالت غیرخطی، میراگر طراحی‌شده بر اساس رفتار خطی سازه نتوانسته سازه را در ناحیه‌ی غیرخطی کنترل نماید. درنتیجه تحت همان قیود، مقادیر بهینه برای میراگر، این ‌بار برای سیستم با رفتار غیرخطی محاسبه می‌شوند. نتایج نشان می‌دهند که مقادیر ارتفاع آب بهینه در هر دو حالت بهینه‌یابی تقریباً یکسان بوده و صرفاً مقادیر سختی و میرایی میراگر مایع با تغییر رفتار سازه از خطی به غیرخطی کاهش‌یافته‌اند. همچنین نتایج نشان می‌دهند که سازه‌ی کنترل‌شده با رفتار خطی و غیرخطی به ترتیب بیشینه جابجایی سازه را به میزان 47/14 درصد و 47/7 درصد کاهش‌ داده‌اند و این نشان‌دهنده‌ی کارآیی بهتر سیستم میراگر مایع تنظیم‌شده‌ی اصلاح‌شده در کنترل ارتعاشات خطی سازه است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of the performance of modified tuned liquid damper in controlling the response of a structure with linear and nonlinear behavior

نویسندگان [English]

  • Reza Kamgar
  • Hamed Reza Zarif Sanayei
  • Fatemeh Gholami
Department of Civil Engineering, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
چکیده [English]

Earthquakes cause structures to have lateral displacement subjected to the lateral loads. One of the effective methods for controlling the vibration of structures subjected to the earthquake is use of a modified tuned liquid damper (MTLD). In this paper, the effect of linear and nonlinear behavior of structures and also the effect of strain hardening ratio on efficiency of the MTLD in reducing the structural vibration of a single-degree-of-freedom system is investigated. Firstly, using Gray Wolf Optimization algorithm, the optimal values are calculated for the MTLD for a structure with linear behavior. Results show that the designed MTLD cannot control the structure when behavior of the structure changes from linear to nonlinear. Then, the optimal values for the MTLD are calculated for the nonlinear structure. Results show that the linear structure controlled with MTLD reduces the maximum displacement of the structure by 14.47% but for the nonlinear controlled structure, this value decreases by 7.47%. This indicates that MTLD has a better performance in control of structures with linear behavior.

کلیدواژه‌ها [English]

  • vibration control
  • Modified Tuned Liquid Damper
  • Lax's finite difference method
  • optimization
  • Linear and nonlinear dynamic analysis