محصولات

خانه مقالات-Article مقالات عمران-Civil Articles Bee Colony Optimization of Tuned Mass Dampers for Earthquake Vibrations of High-rise Buildings Including Soil Structure Interaction
Bee Colony Optimization of Tuned Mass Dampers for[taliem.ir]

Bee Colony Optimization of Tuned Mass Dampers for Earthquake Vibrations of High-rise Buildings Including Soil Structure Interaction

رایگان!

This paper investigates the optimization of Tuned Mass Dampers (TMDs) for high-rise buildings. The model is assumed as a 40 story building with 160m height considering the translation and rotation of foundation. The Soil Structure Interaction (SSI) is considered for the better  prediction of building’s response. To illustrate the results, Bam earthquake data is applied to the model. The three soil types, i.e. soft, medium  and dense soil are utilized, and the results are compared with the fixed based model. The model is based on time domain analysis, and  Newmark method is used to obtain the displacement, velocity and acceleration of different elements. The Artificial Bee Colony (ABC), a heuristic method based on the behavior of bees forage for food, is employed to obtain the best parameters for TMD device. The design variables are  assumed as mass, damping and spring stiffness quantity. The objective is to decrease both the maximum displacement and acceleration of  the building. The results show that the presented model can be effectively applied to evaluate the response of high-rise buildings including SSI  effects. It is indicated that the results obtained by this model is more accurate than the results of fixed based model. The effects of TMD on the  oscillations of structures including different soil characteristics are also investigated. It is shown that the TMD is more effective for soft soil foundations. It is also shown that how the bee colony optimization technique can be employed to design the optimum TMD for the minimum  displacement and acceleration. This study leads the researchers to the better understanding of earthquake oscillations of the high-rise   buildings, and helps the designers to achieve the optimized TMD for the structures.

توضیحات محصول

ABSTRACT

This paper investigates the optimization of Tuned Mass Dampers (TMDs) for high-rise buildings. The model is assumed as a 40 story building with 160m height considering the translation and rotation of foundation. The Soil Structure Interaction (SSI) is considered for the better  prediction of building’s response. To illustrate the results, Bam earthquake data is applied to the model. The three soil types, i.e. soft, medium  and dense soil are utilized, and the results are compared with the fixed based model. The model is based on time domain analysis, and  Newmark method is used to obtain the displacement, velocity and acceleration of different elements. The Artificial Bee Colony (ABC), a heuristic method based on the behavior of bees forage for food, is employed to obtain the best parameters for TMD device. The design variables are  assumed as mass, damping and spring stiffness quantity. The objective is to decrease both the maximum displacement and acceleration of  the building. The results show that the presented model can be effectively applied to evaluate the response of high-rise buildings including SSI  effects. It is indicated that the results obtained by this model is more accurate than the results of fixed based model. The effects of TMD on the  oscillations of structures including different soil characteristics are also investigated. It is shown that the TMD is more effective for soft soil foundations. It is also shown that how the bee colony optimization technique can be employed to design the optimum TMD for the minimum  displacement and acceleration. This study leads the researchers to the better understanding of earthquake oscillations of the high-rise   buildings, and helps the designers to achieve the optimized TMD for the structures.

INTRODUCTION

In the last decades, high-rise buildings are widely developed and employed in most countries. These structures are generally flexible and  possess low damping properties. They are usually subjected to the earthquake vibrations. Therefore, the study of tall buildings vibration  mitigation and various absorbers has attracted the interest of many researchers. Moreover, the soil characteristics and the interaction between soil and structure greatly influence the structural responses. A tuned mass damper (TMD) is a kind of vibration absorber consisting mass,  spring and viscous damper attached to the vibrating system to mitigate oscillations.

چکیده

در اين مقاله بهينه سازي دامنه هاي توزيع توده اي (TMDs) براي ساختمان هاي بلند مورد بررسي قرار گرفته است. این مدل به عنوان یک ساختمان 40 طبقه با ارتفاع 160 متر با توجه به ترجمه و چرخش بنیاد در نظر گرفته شده است. تعامل ساختار خاك (SSI) برای پیش بینی بهتر واكنش ساختمان در نظر گرفته شده است. برای نشان دادن نتایج، داده های زلزله بم به مدل اعمال می شود. سه نوع خاک، یعنی خاک نرم، متوسط ​​و متراکم، مورد استفاده قرار می گیرند، و نتایج با مدل پایدار ثابت مقایسه می شود. این مدل بر مبنای تحلیل زمان دامنه است و روش Newmark برای به دست آوردن جابجایی، سرعت و شتاب عناصر مختلف استفاده می شود. Colony Artificial Bee (ABC)، یک روش اکتشافی مبتنی بر رفتار خوراک دام زنبور عسل برای به دست آوردن بهترین پارامترهای دستگاه TMD است. متغیرهای طراحی به صورت جرم، کمینه شدن و کمبود سختی بهار محسوب می شوند. هدف این است که کاهش حداکثر جابجایی و شتاب ساختمان. نتایج نشان می دهد که مدل ارائه شده می تواند به طور موثر برای ارزیابی پاسخ ساختمان های بلند از جمله اثرات SSI استفاده شود. مشخص شده است که نتایج به دست آمده از این مدل دقیق تر از نتایج مدل مبتنی بر ثابت است. اثرات TMD بر نوسان ساختارها شامل ویژگی های مختلف خاک نیز بررسی شده است. نشان داده شده است که TMD برای پایه های نرم خاک بسیار موثر است. همچنین نشان داده شده است که چگونه روش بهینه سازی کلونی زنبور عسل می تواند برای طراحی TMD بهینه برای حداقل جابجایی و شتاب استفاده شود. این تحقیق محققان را به درک بهتر از نوسانات زلزله در ساختمان های بلند می برد و به طراحان کمک می کند تا TMD بهینه سازی شده برای ساختارها را به دست آورند.

مقدمه

در دهه های گذشته، ساختمان های بلند در اکثر کشورهای جهان به طور گسترده ای توسعه یافته و به کار گرفته می شوند. این سازه ها به طور کلی انعطاف پذیر و دارای خواص کم دمایی هستند. آنها معمولا تحت تاثیر ارتعاشات زلزله قرار می گیرند. از این رو، مطالعه ارتعاشات ساختمان های بلند و جذب کننده های مختلف، علاقه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. علاوه بر این، ویژگی های خاک و تعامل بین خاک و ساختار به شدت بر پاسخ ساختاری تاثیر می گذارد. مخزن توده ای تنظیم شده (TMD) یک نوع جذب کننده لرزش است که شامل دمپایی جرم، بهار و چسبنده متصل به سیستم ارتعاشی برای کاهش نوسانات است.

Year: 2011

Publisher : Sixth National Congress on Civil Engineering

By :  Anoushirvan Farshidianfar , Saeed Soheili 

File Information: English Language/ 8 Page / size: 679 KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1390

ناشر : ششمین کنـگره ملی مهنـدسی عمـران

کاری از : انوشيروان فرشيديان فر، سعيد سهيلي

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 8 صفحه / حجم : KB 679

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود

 

دیدگاه‌ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

Be the first to review “Bee Colony Optimization of Tuned Mass Dampers for Earthquake Vibrations of High-rise Buildings Including Soil Structure Interaction”