17227

17227

كنترل تطبيقي سازه ها بر اساس آناليز پوش اور

كارشناسي ارشد

زلزله

بهمن 1395

دكتر فريدون اميني

عمران

با پيدايش روش طيف ظرفيت به جاي آناليز ديناميكي غير خطي در آيين نامه هاي ATC-40 و FEMA 274 اين روش توجه زيادي از مهندسين سازه را به خود جلب كرده است. محققين دانش كنترل نيز از اين قاعده مستثني نيستند. در چند دهه اخير، مفهوم كنترل ارتعاشات سازه‌ها به‌طور فراواني موردتوجه محققين قرارگرفته است. اين روش مبتني بر نصب عناصري به نام محرك‌ها در نقاط مختلف سازه‌ و اعمال الگوريتم‌هاي كنترلي براي رسيدن به پاسخ مناسب (كاهش كليهي پاسخ‌هاي سازه‌اي اعم از تغيير مكان، سرعت، برش پايه، ‌برش طبقات و...) است. هدف اصلي در اين تحقيق ارزيابي كاربرد روش نمودار ظرفيت- تقاضاي بهبود يافته در كنترل بازگشتي تطبيقي سازه مي باشد. روش بازگشتي يك روش سيستماتيك در طراحي كنترل غيرخطي است. با معرفي روش بازگشتي تطبيقي نيروهاي كنترل به گونه اي اعمال مي شوند كه در روش نمودار ظرفيت- تقاضاي بهبود يافته جابجايي عملكرد در آستانه رفتار غير الاستيك سازه قرار گيرد. در انتها نيز اثربخشي روش ارائه‌شده توسط شبيه‌سازي عددي در برنامه متلب و در بخش سيمولينك بررسي‌شده است.

1396/01/30

1/1/1900 12:00:00 AM

Controlling an​d improving the behavior of structures subjected to external excitation such as strong winds an​d seismic ground motions is one of the biggest challenges structural engineers face today, an​d the large scale damage caused by these disturbances have underscored the importance of structural control systems. In this study, an Adaptive Back Stepping Control method that in recent years has attracted great attention in various fields of engineering science is proposed to mitigate the detrimental effects of earthquakes on civil structures. Due to the difficulties in real-time measurement of ground motion acceleration; it is assumed that these data are not available for control purposes. First, these uncertain data are estimated by appropriate adaptive law. Then, an adaptive back stepping control strategy is used to propose a control law which only depends upon feedback measurements of displacement an​d velocity vectors; moreover, this study considers application of improved Capacity-Demand-Diagram method in control of structural system. In order to eva​luate the efficiency of proposed control system, numerical example (5-story steel moment frame structure) is defined an​d studied. In comparison to the widely used Linear Quadratic Regulation (LQR), the Adaptive Back Stepping Control method was shown to be just as effective an​d better in the reduction of structural responses during large earthquakes.