محمود عدالتی

چکیده: سرپناه یا سازه همیشه به عنوان محافظی برای دفع خطرات ناشی از شرایط جوی و سایر شرایط دیگر در نظر گرفته شده است. بحث ایمنی سازه نیز در همین راستا که سرپناهی امن و محافظ جان افراد به بهترین شکل ممکن ایجاد شود، به‌وجود آمد. در بحث ایمنی سازه نگرش ما بایستی به این‌صورت باشد که نیروهای وارد به سازه را تا حدامکان کاهش دهیم تا سازه ایستایی خود را در برابر تحریکات به وجود آمده حفظ کند. در همین راستا محققین سیستم‌های کنترل سازه را برای بهبود عملکرد سازه به‌وجود آوردند که از جمله‌ی آنها می‌توان به میراگر جرمی تنظیم‌شونده و جداساز پایه اشاره کرد. بر همین اساس ما در این پژوهش برای بهبود عملکرد سازه در برابر تحریکات خارجی ناشی از زلزله با استفاده از میراگر جرمی تنظیم‌شونده و جداساز پایه راهکارهایی را بررسی کردیم. در ابتدا ما سه سازه با طبقات 5، 10 و 20 را برای این امر انتخاب کردیم و مدل‌های خود را با استفاده از این سه سازه تحت چهار رکورد زلزله السنترو، هاچینوهه، نورثریچ و کوبه در چهار حالت سازه کنترل نشده ، سازه دارای جداساز پایه، سازه دارای میراگر جرمی تنظیم‌شونده و سازه دارای میراگر جرمی تنظیم‌شونده و جداساز پایه طراحی کردیم. ما در ابتدا با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) پارامترهای میراگر جرمی تنظیم‌شونده و جداساز پایه را بهینه‌سازی کردیم و با استفاده از پارامترهای بهینه شده ما شروع به مدل‌سازی کردیم. با توجه به نتایج به‌دست آمده مشاهده می‌کنیم که در سازه‌ی 5 طبقه عملکرد سازه در کاهش شتاب بهتر بوده و 81% بیشترین مقدار کاهش شتاب در آن تحت زلزله‌ی نورثریچ می‌باشد. در کل برای سازه‌های کم ارتفاع مشاهده شد که عملکرد سیستم میراگر جرمی تنظیم‌شونده و سیستم ترکیبی در کاهش پارامتر شتاب بهتر بوده و باعث اتلاف شتاب وارده‌ی بیشتری به سازه می‌شوند. برای سازه 10 طبقه عملکرد سیستم‌های کنترلی در کاهش شتاب وارده به سازه بهتر بوده و بیشترین کاهش شتاب مربوط به سازه‌ی همراه با سیستم کنترلی ترکیبی به ترتیب در زلزله-های کوبه، هاچینوهه، السنترو و نورثریچ بوده است. در اینجا نیز عملکرد سازه در کاهش پارامتر جابجایی خوب نبوده ولی در زلزله‌های نورثریچ و کوبه سیستم‌های کنترلی دارای میراگر جرمی تنظیم‌شونده و سیستم ترکیبی عملکرد خوبی داشته‌اند و تا حد زیادی جابه‌جایی وارده به سازه را کاهش داده‌اند. در بررسی پارامتر سرعت نیز باز سیستم‌های دارای میراگر جرمی تنظیم-شونده و سیستم ترکیبی دارای عملکردی مطلوب به ترتیب در زلزله‌های کوبه و نورثریچ بوده‌اند. در بررسی پارامتر شتاب وارد به سازه‌ی 20 طبقه مشاهده می‌شود که عملکرد سیستم سازه‌ای همراه با جداساز پایه و سیستم کنترل ترکیبی نزدیک به هم بوده و باعث اتلاف بیشتر شتاب وارد به سازه شده‌اند و عملکردشان به ترتیب تحت زلزله‌های کوبه، نورثریچ، السنترو و هاچینوهه خوب بوده و سبب کاهش پارامتر شتاب وارد به سازه شده‌اند که بیشترین کاهش شتاب مربوط به سازه‌ی همراه با سیستم ترکیبی و سیستم جداساز پایه در زلزله‌ی کوبه به ترتیب 64% و 63% می باشد. کلمات کلیدی: جداساز پایه- میراگر جرم تنظیم شونده - الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات- سیستم ترکیبی