این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۷، شماره ۴، صفحات ۱۵۳-۱۶۴
عنوان فارسی طراحی بهینه ی چندهدفه ی میراگر جرمی تنظیم‌شده تحت تحریک بحرانی
چکیده فارسی مقاله بهینه‌سازی سازه‌ها تحت بار زلزله به‌گونه‌ای که ضمن حفظ امنیت جانی، صرفه‌ی اقتصادی نیز داشته باشد امری ضروری است. عدم تکرارپذیری زلزله‌های با خصوصیات کاملاً مشابه، روند طراحی و بهینه‌سازی سازه‌ها تحت زلزله‌های رخ‌داده درگذشته را امری ناصحیح جلوه می‌دهد و این امر سبب ظهور نوعی طراحی بر اساس زلزله‌ی بحرانی می‌شود. در این مقاله، روشی مؤثر جهت تعیین پارامترهای بهینهی میراگر جرمی تنظیم‌شده با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه‌ی ازدحام ذرات تحت زلزلهی بحرانی پیشنهاد می‌شود. برای این منظور، ابتدا با توجه به اطلاعات زلزله‌های رخ‌داده درگذشته، زلزلههای بحرانی برای قاب برشی‌ ده طبقه تحت قیود انرژی، بیشینه شتاب و طیف دامنه‌ی فوریه‌ی حرکت زمین محاسبه می‌شوند به-گونه‌ای که تابع هدف را بیشینه نمایند. سپس از بین زمین‌لرزه‌های تولیدشده، زمین‌لرزه‌ای که بیشینه مقدار را برای تابع هدف ایجاد می‌نماید به‌عنوان تحریک بحرانی درنظر گرفته می‌شود. درنهایت با استفاده از فرآیند بهینهسازی چندهدفه، پارامترهای بهینه‌ی میراگر جرمی تنظیم‌شده به‌گونه‌ای محاسبه می-شوند، که بیشینه جابجایی و بیشینه شتاب بام سازه کمینه گردد. نتایج مثال عددی ارائه‌شده حاکی از نیاز به جرم بیشتر میراگر جرمی تنظیم‌شده‌ تحت تحریک بحرانی پالس گونه نسبت به تحریک بحرانی غیرپالس گونه است. همچنین نتایج نشان می‌دهند که الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه‌ی ازدحام ذرات توانایی محاسبه‌ی مقادیر بهینه برای پارامترهای میراگر جرمی تنظیم‌شده جهت دستیابی به کمینه‌نمودن بیشینه شتاب و بیشینه جابجایی در بام سازه را دارا است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Multi-objective Optimization Design of Tuned Mass Damper System Subjected to Critical Excitation
چکیده انگلیسی مقاله Controlling the maximum acceleration and displacement of the roof within the acceptable range is important and essential. In order to control structures, a number of control systems have been introduced that are categorized into four system including active, passive, semi active and hybrid system. One of the most used passive systems is the tuned mass damper system which is placed on the roof of structure for controlling the behavior of building. In addition, the optimization of structures subjected to the earthquake load is an essential task for the safe and economic design of structures. It must be noted that earthquakes are random phenomena and the precise prediction of forthcoming events is a hard task. However, in seismic design codes, the static and modal seismic methods for the seismic design of structures are adopted by the design spectrum produced based on previous earthquakes. Hence, in order to overcome this problem, the concept of critical excitation as a robust method has been presented and developed to generate worst–case critical excitations. The critical excitation method have been presented in the framework of an optimization problem to maximize the structural responses subjected to some constraints. In this paper, an effective method is presented to determine the optimum values for the parameters of the tuned mass damper system subjected to critical earthquakes. The critical earthquakes are unique and are computed based on the dynamical properties of the structure. For this purpose, based on the obtained information from the past occurred earthquakes the critical earthquakes of a ten story shear building are established subjected to the constraints. The constraint scenarios include some computable properties of the ground motion such as energy, peak ground acceleration an upper bound Fourier amplitude spectrum. In fact, in this stage, to compute the critical earthquakes an inverse nonlinear constraint optimization problem must be solved for each time step. Then, the building equipped by a tuned mass damper system at roof of the structure (controlled building) is considered and the optimal design of tuned mass damper subjected to critical earthquakes are implemented. The maximum absolute displacement and acceleration of the roof are considered as the objective functions. Finally, among the computed earthquakes, one of them which produces the maximum objective functions is selected as the critical earthquake. In the optimization procedure, the mass, damping and stiffness of the tuned mass damper (TMD) system are adopted as the design variables. Multi-objective particle swarm optimization method is used to optimize the parameters of the tuned mass damper system. Since, the optimal design of the tuned mass damper system is presented as a multi-objective optimization problem, a set of optimal solutions are obtained. Numerical examples demonstrate the ability and efficiency of the proposed method in the optimal design of the tuned mass damper system subjected to the critical earthquakes. In addition, the numerical results show that the maximum absolute values of the displacement and acceleration of the roof efficiently decreases when the building is controlled by the optimum tuned mass damper system. Also, the results show that the severe earthquake needs a bigger mass for tuned mass damper in order to control the displacement and acceleration of the roof.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله رضا کامگار |
شهرکرد، بلوار رهبر، کیلومتر 2 جاده ی سامان، دانشگاه دولتی شهرکرد، دانشکده ی فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، اتاق 57

محسن خطیبی نیا |
بیرجند،دانشگاه دولتی بیرجند، دانشکده ی فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران

نشانی اینترنتی http://mcej.modares.ac.ir/article_17891_0cc4f9be4496a91073e9425b936fdc1d.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1242/article-1242-498229.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات