بررسي آماري عملكرد كنترل نيمه‌فعال مدل برشي ساختمان 10 طبقه خطي با ميراگر سيال مغناطيسي تحت ركوردهاي حوزه نزديك و دور

STATISTICAL PERFORMANCE OF SEMI-ACTIVE CONTROLLED 10-STOREY LINEAR BUILDING USING MR DAMPER UNDER EARTHQUAKE MOTIONS

به دليل مزاياي روش‌هاي كنترل نيمه‌فعال نسبت به روش‌هاي غيرفعال و فعال، توسعه و بررسي عملكرد اين روش‌ها در كنترل پاسخ سازه تحت بارهاي جانبي ديناميكي به صورت گسترده‌اي مورد توجه قرار گرفته است. يكي از توسعه‌ يافته‌ترين ابزارهاي كنترل نيمه‌فعال ميراگر سيال مغناطيسي مي‌باشد كه مدل‌هاي مختلفي جهت شبيه‌سازي رفتار ديناميكي آن ارائه شده است. در اين مقاله مدل خطي يك ساختمان 10 طبقه برشي در محيط متلب تحت تحريك 28 ركورد زلزله حوزه‌ دور و نزديك مورد بررسي قرار گرفته و به ‌منظور كنترل ارتعاش آن از ميراگر سيال مغناطيسي همراه با الگوريتم كنترل قطع و وصل بهينه ولتاژ بهره برده شده است. در شبيه‌سازي انجام شده علاوه بر در نظر گرفتن اثر اشباع عملگر، ديناميك عملگر نيز با استفاده از مدل بوك- وِن اصلاح شده در نظر گرفته شده است. همچنين در اين مطالعه اثر موقعيت قرارگيري اين ميراگر براي سه حالت مختلف (طبقات پاييني، مياني و بالايي) مورد بررسي قرار گرفته است. در ادامه با استفاده از نتايج بدست آمده از اين الگوريتم، تحت انواع مختلف ركوردهاي حوزه نزديك و دور عملكرد آماري اين كنترل‌كننده مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاكي از آن است كه قرارگيري ميراگر سيال مغناطيسي در طبقه اول بهترين عملكرد را دارد. همچنين اين سيستم كنترلي بهترين عملكرد را تحت ركوردهاي حوزه نزديك بدون ضربه دارا است و پاسخ سازه را تحت اين مجموعه ركورد به مقدار متوسط 21 درصد كاهش مي‌دهد.

Due to the advantages of semi-active control methods over passive and active methods, the development and performance of these methods to control the structural response under dynamic lateral loads has been widely considered. One of the most developed devices for semi-active control is Magneto-Rheological (MR) Dampers, for which various models have been proposed to simulate its dynamic behavior. In this paper, a 10-story linear shear building is studied under twenty-eight far and near-field earthquakes in MATLAB. In order to control the vibration of the structure, a Magneto-Rheological Damper with Clipped Optimal Control Algorithm is used. In this simulation, in addition to considering the effect of actuator saturation, the actuator’s dynamics is also considered using the Modified Bouc-Wen model. In addition, the effect of the damper’s position is investigated in the current study for three different configurations (lower, middle and upper stories). Furthermore, using the obtained results from this algorithm, a statistical study was carried out under different types of near and far-field records. The results indicate that placing a Magneto-Rheological damper on the first floor shows the best performance. Results show that the current control system has the best performance under near-field records without pulse, with an average reduction of 21 percent in the structural response.