توصيفگر ها :
سازه نامتقارن جرمي فولادي , تحليل غيرخطي , ميراگر گازي ستون مايع تنظيم شده , الگوريتم كنترل فازي , الگوريتم ژنتيك نوع دوم با مرتب سازي نامغلوب
چكيده فارسي :
مشاهدات اخير حاصله از مدل سازي و همچنين تجربيات بررسي سازهها نشان دهندهي اين است كه سازههاي نامتقارن
به منظور طراحي بايد بهطور ويژه مورد بررسي قرار گيرند. در سالهاي اخير گرايش روزافزون به تحليل غيرخطي سازه در پاسخ
به نياز تحليل دقيقتر و واقعيتر، مشاهده شده است. با نزديك شدن مدلسازي و تحليل سازه به واقعيت و در ادامهي آن به دست
آمدن پاسخ سازهها تحت ركوردهاي زلزله، نياز به پيش بيني اقدامات لازم جهت بهبود عملكرد سازه در مقابل بارهاي جانبي،
بيش از پيش احساس ميشود. كنترل سازهها به وسيلهي ميراگر يكي از موثرترين روشهاي استفاده شده جهت كاهش اثرات
مخرب بارهاي جانبي به ويژه زلزله ميباشد. openseesدقيقترين، سريعترين و همچنين كد بازترين برنامهي تحليل سازه با
پشتيباني تحليل غيرخطي شناخته ميشود. لذا تعدادي سازهي پارامتريك نامتقارن جرمي در برنامهي مذكور به همراه ميراگر گازي
ستون مايع تنظيم شده توسعه داده شده است. به منظور تحليل غيرخطي سازه و همچنين مدل سازي ميراگر گازي ستون مايع شده
از كتابخانه openseepyدر برنامه پايتون استفاده شده است. ميراگر گازي ستون مايع تنظيم شده در واقع مدل ارتقا يافته ميراگر
مايع تنظيم شده ميباشد كه اين ميراگر خود الهام گرفته از ميراگر سادهي جرمي ميباشد و اساس آن جذب انرژي از طريق
حركت مايع در مخزن ميراگر ميباشد. جهت استفاده از اين ميراگر در سازههايي با طيف وسيعتري از فركانس، اين ميراگر به
محفطههاي فشار در انتهاي هر لوله مجهز ميشود. همچنين با تعبيهي تنظيم كنندهي فشار و كنترل فشار در بالاي ستونهاي مايع
ميتوان اين ميراگر را به صورت فعال استفاده نمود. با اين وجود صرف استفاده از ميراگر ممكن است نه تنها باعث بهبود عملكرد
سازه نشده بلكه باعث ناپايدار شدن سازه نيز شود، به همين منظور ميتوان از الگوريتمهاي كنترلي بهره گرفت. در پايان نامه از
كنترلر فازي از نوع ممداني و تابع شكل گاوسي جهت توسعهي سيستم كنترلي استفاده شده است. جهت بررسي مقاومت الگوريتم
كنترلي، اين الگوريتم در 27سازهي يك طبقهي فولادي نامتقارن جرمي پارامتريك استفاده شد كه با استفاده از تغيير در سه
ويژگي خروج از مركزيت جرمي، زمان تناوب مود غالب و نسبت فركانس مود پيچشي به مود انتقالي ايجاد شدهاند. سازهها تحت
تحريك 5ركورد لرزهاي نزديك به گسل و 4ركورد لرزهاي دور از گسل، قرار گرفتند. همچنين جهت بهينه سازي سيستم
كنترلي فازي از الگوريتم بهينه سازي چند هدفه فرا ابتكاري ژنتيك نوع دوم با مرتب سازي نامغلوب استفاده شده است. نتايج
بهينه سازي نشان دهندهي اين است كه هر چقدر الگوريتم كنترلي در راستاي كاهش پاسخ شتاب سازه پيش رود پاسخ جابهجايي
بيشتر ميشود و بالعكس. با توجه به اين كه الگوريتم كنترلي توانسته است معيارهاي عملكردي پاسخ جابهجايي و شتاب سازهها
را تحت تحريك اكثر شتاب نگاشتها كاهش دهد، ميتوان گفت الگوريتم كنترلي در برابر مشخصات متفاوت سازهها و همچنين
تحريكهاي متفاوت مقاوم ميباشد. در اين تحقيق به طور ميانگين الگوريتم كنترلي جذر ميانگين مربعات پاسخ شتاب مطلق و
جابهجايي سازه در لبهي نرم حدود 19و 22درصد كاهش داد. نتياج حاصبه نشان ميدهند كه روش استفاده شده جهت ايجاد
الگوريتم كنترلي يك از اعتبار مناسبي برخوردار است
چكيده انگليسي :
The recent observations obtained from modeling as well as the experience of examining structures
show that asymmetric structures should be specially examined for the purpose of design. In recent
years, an increasing trend towards nonlinear analysis of the structure has been observed in response
to the need for more accurate and realistic analysis. The response of the structures under the
earthquake records, the need to predict the necessary measures to improve the performance of the
structure against lateral loads has been felt more than before. Controlling structures by dampers is
one of the most effective methods used to reduce the destructive effects of lateral loads, especially
earthquakes. opensees is known as the most accurate, fastest and also the most open-source structural
analysis program with nonlinear analysis support. Therefore, asymmetric parametric structures have
been developed in the mentioned program along with the adjusted liquid column gas damper. In order
to analyze the nonlinearity of the structure as well as to model the tuned liquid column gas damper,
the openseepy library has been used in the Python program. The adjusted liquid column gas damper
is actually an upgraded model of the adjusted liquid damper, which is inspired by the simple mass
damper, and its basis is energy absorption through the displacement of the liquid in the damper
Reservoir. In order to use this damper in structures with a wider range of frequencies, this damper is
equipped with pressure head at the end of each tube. Also, by installing the pressure regulator and
pressure control on top of the liquid columns, this damper can be used actively. However, simply
using a damper may not only improve the performance of the structure but also cause the structure
to become unstable, for this purpose control algorithms can be used. Mamdani fuzzy controller and
Gaussian shape function have been used to develop the control system. In order to check the
resistance of the control algorithm, this algorithm was used in 27 parametric mass asymmetric onestory steel structures, which were created by changing the three characteristics of mass eccentricity,
dominant mode period and frequency ratio of torsional mode to translational mode. 5near-fault
seismic records and 4 far-fault seismic records were used. Also, in order to optimize the fuzzy control
system, the meta-heuristic multi-objective optimization algorithm of the second type of genetic with
non-dominated sorting(NSGAII) has been used. The optimization results show that the more the
control algorithm advances in the direction of reducing the acceleration response of the structure, the
displacement response increases and vice versa. Considering that the control algorithm has been able
to reduce the performance criteria of the displacement and acceleration response of the structures
under the stimulation of most of the seismic records, it can be said that the control algorithm is against
the different characteristics of the structures as well as different stimulations. It is resistant. On
average, the control algorithm reduces the root mean square response of the absolute acceleration
and displacement of the structure in the soft edge by about 19 and 22 percent. As a result, it can be
claimed that the above method is a valid method for creating a control algorithm for such buildings
