محاسبه پارامترهاي ميراگر جرمي تنظيم شونده و بررسي عملكرد آن بر روي پل يكپارچه چهار دهانه

در اين مقاله عملكرد سيستم‏ كنترل ميراگر جرمي ‏تنظيم‏ شونده (TMD) در كاهش پاسخ ‏هاي لرزه ‏اي يك پل يكپارچه چهار دهانه مورد بررسي قرار مي‏ گيرد. دو روش تحليلي كلاسيك و يك روش بهينه‌سازي براي محاسبه پارامترهاي اين ميراگر به كار گرفته مي‌شود و تاثير آن بر پاسخ لرزه‌اي پل بررسي مي‏‏‌شود. در روش بهينه‌سازي، سه تابع هدف كمينه كردن بيشينه جا‏به ‏جايي و بيشينه شتاب گره مياني عرشه و نيز بيشينه برش پايه مورد استفاده قرار مي‌گيرد. ميراگر با پارامترهاي محاسبه شده بر روي پل قرار گرفته و پل تحت چند زلزله بزرگ در جهت عرضي قرار مي‏ گيرد. بهينه ‏سازي در برنامه MATLAB و تحليل ديناميكي غيرخطي سازه در نرم‌افزار OpenSees برنامه‏ نويسي شده است. هدف از انجام اين پژوهش مقايسه روش ‏هاي مختلف در به ‏دست آوردن پارامترهاي ميراگر و معرفي روشي است كه ميراگر با استفاده از آن روش عملكرد بهتري بر روي پل داشته باشد. نتايج عددي نشان مي‏دهد استفاده از TMD در كاهش پاسخ‏ هاي لرزه ‏اي پل موثر بوده و انتخاب روش محاسبه اين پارامترها بر عملكرد آن تاثيرگذار است. استفاده از روش بهينه‏ سازي به دليل تعيين پارامترهاي ميراگر با توجه به مشخصات زلزله سبب كاهش بيشتر پاسخ‌هاي نيرويي و حركتي پل مي‌شود. همچنين انتخاب تابع هدف نيز در مقدار كاهش پاسخ ‏ها موثر است و بيشترين مقدار كاهش پاسخ، مربوط به پاسخ متناظر با تابع هدف مي‏ باشد. براي پل مورد بررسي مقادير بيشينه كاهش پاسخ جابه ‏جايي و شتاب گره مياني عرشه برابر 22/4 و 17/7 درصد و براي برش پايه 4/3 درصد مي ‏باشد. بنابراين تابع هدف جابه‏ جايي بهترين تابع هدف معرفي مي‏ گردد.