بهينه سازي چند هدفه سازه‌هاي مجهز به ميراگر ويسكوالاستيك با استفاده از الگوريتم DPSO

Multi objective optimization of structures with viscoelastic dampers using using Democratic PSO

يكي از مهم‌ترين پارامتر‌ها در طراحي سازه‌هاي مجهز به سيستم‌هاي كنترلي، دستيابي به مشخصات بهينه جهت ارتقا عملكرد سازه در همه‌ي فركانس‌هاي محتمل زلزله‌ها مي‌باشد. در اين تحقيق با استفاده از الگوريتم تكامل يافته‌ي ازدحام ذرات دموكراتيك، ضرايب ميرايي ميراگرهاي ويسكوالاستيك به عنوان يكي از پر كاربردترين سيستم‌هاي كنترل لرزه‌اي ساختمان‌ها، بهينه شده است. در روند بهينه سازي اين الگوريتم بر خلاف انواع اوليه آن، بر اساس نتايج به‌دست آمده از همه‌ي ذرات تصميم گيري مي‌شود. جهت بررسي عملكرد اين الگوريتم و تاثير ميراگر ويسكوالاستيك، از يك سازه 6 طبقه فلزي و 10 ركورد منتخب جهت ارزيابي سازه استفاده شده است. دو شاخص عملكردي شتاب و جابه‌جايي با ضرايب وزن‌دهي برابر جهت بهينه سازي در نظر گرفته شده است. نتايج نشان داده است كه دريفت سازه كنترل شده نسبت به سازه بدون ميراگر به‌طور قابل ملاحظه‌اي كاهش يافته است. شتاب در سازه مجهز به ميراگر با ضرايب ميرايي يكنواخت افزايش داشته ولي در سازه مجهز به ميراگرهاي بهينه شده، اين مقادير كنترل شده و در برخي طبقات نيز كاهش داشته است. مقادير ضريب ميرايي حاصل از الگوريتم بهينه يابي در طبقات بالايي به جهت كاهش شتاب‌ سازه در اين قسمت نسبت به حالت يكنواخت نزديك به صفر به‌دست آمده است..

One of the most important parameters in the design of structures equipped with control systems is achieving optimal specifications of dampers to enhance the performance of the structure at all probable earthquake frequencies. In this research by using the democratic particle swarm optimization (DPSO), damping coefficients of viscoelastic dampers have been optimized. In order to study the performance of this algorithm and the effect of the viscoelastic damper on the performance of the structure, a 6-story steel structure, and 10 selected records have been used. Two performance indexes of acceleration and displacement with equal weight coefficients are considered for optimization. The results show that the seismic displacement response of the controlled structure is significantly reduced compared to the structure without a damper. Acceleration in the structure with a damper with uniform damping coefficients has been increased, but in a structure equipped with the optimized damper, these values have been controlled and decreased in some floors. in order to reduce the acceleration of the structure in upper floors the values of the damping coefficient obtained from the optimization algorithm in these stories are near zero.