كنترل ارتعاشات سازه‌هاي نامنظم در سختي تحت بارگذاري زلزله‌هاي حوزه دور و نزديك توسط ميراگرهاي مغناطيسي با كنترل ‌كننده‌هاي فازي

Vibration control of stiffness irregular structures under near and far-field earthquakes by MR dampers and fuzzy controllers

با افزايش جمعيت شهرها و كمبود فضاهايي براي ساخت ‌و ساز، ايجاد كاربري متنوع و معماري و زيبايي سازه‌ها، نياز به سازه‌هاي نامنظم بالاجبار در حال افزايش است. يكي از راه‌كارهاي كاهش خطرات ساخت و استفاده از اين سازه‌ها، استفاده از ابزارهاي كنترل ارتعاشات در آن‌ها است. در مطالعه حاضر عملكرد ميراگر مغناطيسي با كنترل ‌كننده فازي براي كاهش ارتعاشات سازه‌ نامنظم سختي تحت زلزله‌هاي دور و نزديك مورد بررسي قرار گرفته است. ظرفيت ميراگر مغناطيسي معرفي شده معادل 1000 كيلونيوتن است كه در طبقه اول بين تراز كف و تراز سقف طبقه اول تعبيه شده است. سيستم فازي بر اساس سرعت نسبي دو سر ميراگر طراحي شده است تا با مشخص شدن سرعت نسبي، مقدار ولتاژ و در نتيجه نيروي كنترلي كه به سازه وارد مي‌شود تعيين گردد. سه حالت مختلف نامنظمي غيرهندسي در ارتفاع كه شامل نامنظمي سختي با ضريب نامنظمي 60 درصد در يك سازه 10 طبقه استفاده و در نرم‌افزار اپنسيس مدل‌سازي شده است. اين نامنظمي‌ها در سه مكان متفاوت ارتفاعي شامل نيمه پاييني ارتفاع سازه (طبقات 1 تا 5)، پايين‌ترين طبقه (طبقه اول) و طبقه مياني سازه (طبقه 5) مورد بررسي قرار گرفته است. بر مبناي تحليل‌هاي عددي انجام‌ گرفته براي اين سازه‌ها تحت تحريك ورودي زلزله‌هاي حوزه دور و نزديك، تغيير مكان باقي‌مانده به ‌طور ميانگين به ترتيب 23/15% و 45/64% كاهش مي‌يابد. علاوه بر بهبود معيارهايي همچون حداكثر تغيير مكان، برش و لنگر پايه در هر دو نوع زلزله، بيشترين بهبود براي سازه نامنظم در طبقه اول و كمترين آن براي سازه نامنظم در طبقه مياني رخ داده است.

With the increase in the population of cities and the lack of spaces for construction, the creation of diverse uses, architecture and beauty of structures, the need for irregular structures is increasing. One way to reduce the construction hazards is to use vibration control tools in them. In the present study, the performance of a magnetic damper with a fuzzy controller to reduce the vibrations of an irregular hard structure under near and near earthquakes has been investigated. In the present study, the performance of a magnetic damper with the fuzzy controller to reduce the vibrations of an irregular stiffness structure under near and far field earthquakes has been investigated. The capacity of the introduced magnetic damper is equal to 1000kN, which is installed in the first floor between the floor level and the ceiling level of the first floor. The fuzzy system is designed based on the relative speed of the two ends of the damper to determine the relative speed of the amount of voltage and, consequently the control force that enters the structure. Three different types of irregularities in height, including hardness irregularities with a coefficient of 60%, are used in a 10-story structure and are modeled in the OpenSees software. These irregularities have been investigated in three different elevation locations including the lower half of the structure height (floors 1 to 5), the lowest floor (1st floor) and the middle floor of the structure (5th floor). Based on the numerical analyzes performed for these structures under the excitation of near and far field earthquakes, the residual displacement is reduced by an average of 23.15% and 45.64%, respectively. In addition to the improvement of criteria such as maximum displacement, base shear and moment in both types of earthquakes, the most improvement occurred in the irregular structure of the first floor and the least for the middle floor. In addition to improving criteria such as maximum displacement, base shear, and moment in both types of earthquakes, the most improvement occurred for the irregular structure on the first floor and the least for the irregular structure in the middle floor.