توضیحات
چکیده
دراین مقاله کنترل نیمه فعال ارتعاشات لرزه ایی با کاربرد میراگرهاي اصطکاکی در ترکیب با بادبند مورد تحقیق قرار میگیرد. با توجه به مناسب بودن عملکرد مواد پیزوالکتریک نسبت به دیگر مواد هوشمند، براي تنظیم نیروي لغزش در میراگرهاي اصطکاکی از این مواد استفاده شده است. مواد پیزوالکتریک فرمانهاي کنترلی را در قالب سیگنال هاي ولتاژ از الگوریتم هاي کنترلی دریافت میکنند و با واکنش نشان دادن در مقابل ولتاژ الکتریکی دریافتی، منقبض و منبسط شده که با این تغییر فیزیکی نیروي لازم براي تنظیم نیروي لغزش در میراگرها فراهم میشود. هدف از این مقاله بررسی عملکرد میراگرهاي اصطکاکی مجهز به پیزوالکتریک با کنترل کننده LQRبمنظور کاهش پاسخ هاي لرزه اي سازه میباشد. سازه مورد مطالعه یک ساختمان 10طبقه بوده که بصورت یک قاب برشی با یک درجه آزادي جانبی در هر طبقه مدل میشود. با برنامه نویسی در محیط MATLABاز امکانات این نرم افزار براي مطالعه رفتار دینامیکی سازه مجهز به کنترل کننده استفاده شده است. پارامترهاي مورد بررسی در این مطالعه شامل مقادیر ماکزیمم جابجایی طبقات ، شتاب طبقات و برش طبقات میباشد. با استخراج نتایج، رفتار سازه ي کنترل شده با رفتار سازه ي بدون کنترل مقایسه خواهد شد. این مقایسه نشان میدهد که جزء پیزوالکتریک با کنترل کننده LQRقادر است با تنظیم لحظه هایی نیروي لغزش میراگرها، موجب کاهش قابل توجه پاسخ لرزه ایی ساختمان شود.
مقدمه
سال هاست که ایده استفاده از تکنولوژي هاي اتلاف انرژي براي کنترل ارتعاشات سازه ها مورد توجه مهندسین عمران قرار گرفته است. در این بین استفاده از میراگرهاي اصطکاکی در سازه ها مرسوم میباشد. بعنوان نمونه میتوان به میراگرهاي اصطکاکی تولید شده توسط پال ومارش Aiken و Mualla ، Fitzgerald ،Kellyو Belevاشاره کرد. بدلیل که نیروي میراگرهاي اصطکاکی مستقل از سرعت و محتوي فرکانس تحریک میباشد، سیستمهاي میراگر اصطکاکی بعنوان یکی از دستگاه هاي اتلاف انرژي وابسته به جابجایی رده بندي میشوند. زمانی یک میراگر اصطکاکی شروع به اتلاف انرژي میکند که نیروي ایجاد شده درآن بیش از مقاومت اصطکاکی سطح لغزش میراگر شود، در غیر اینصورت میراگر در فاز غیرلغزشی بوده و مشابه با بادبند عمل میکند.
ABSTRACT
In this paper, the semi-active control of seismic vibrations is investigated using frictional dampers in combination with braces. Due to the suitability of piezoelectric material performance compared to other intelligent materials, these materials have been used to adjust the slip force in frictional dampers. Piezoelectric materials receive control commands in the form of voltage signals from control algorithms and react with the received, condensed and expanded electrical voltage, which, with this physical change, provides the necessary force to adjust the slip force in the dampers. The purpose of this paper is to investigate the performance of piezoelectric friction dampers with LQR controller to reduce the seismic responses of the structure. The structure studied is a 10-story building, which is modeled as a shear frame with a degree of lateral freedom in each floor. With the programming in MATLAB environment, the features of this software are used to study the dynamic behavior of a controller-structured structure. The parameters studied in this study include the maximum displacement of classes, acceleration of classes and cutting of classes. By extracting the results, the behavior of the controlled structure will be compared with the uncontrolled structure behavior. This comparison shows that a piezoelectric component with a LQR controller is capable of reducing the dampening of the slipping forces of the dampers by significantly reducing the seismic response of the building.
INTRODUCTION
For many years, the idea of using energy dissipation technologies has been taken into consideration by civil engineers to control the vibrations of structures. In the meantime, the use of friction dampers is common in structures. Examples include friction dampers produced by Pal and Aiken, Mualla, Fitzgerald, Kelly and Belev. Friction damper systems are classified as one of the displacement energy dissipation devices due to the fact that friction damper forces are independent of velocity and frequency content. When a friction damper starts to lose energy, the force generated in it will dampen the friction resistance of the slip surface, otherwise the damper will be in a non-slipping phase and will act like a brace.
Year: 2011
Publisher : Sixth National Congress on Civil Engineering
By : Benjamin Ganjah Khosravi, Nasrtalah Fallah
File Information: persian Language/ 8 Page / size: 360 KB
Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart
سال : 1390
ناشر : ششمین کنـگره ملی مهنـدسی عمـران
کاری از : بنیامین گنجه خسروي ، نصرتاله فلاح
اطلاعات فایل : زبان فارسی / 8 صفحه / حجم : KB 360
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.