ارائه فرمول هايي براي طراحي بهينه TMD با بهره گيري از روش برنامه ريزي ژنتيك و كاربرد آن در كنترل سازه هاي در معرض زلزله

هدف از مقاله حاضر، ارائه فرمول‌هاي جديد براي تنظيم بهينه پارامترهاي ميراگر جرمي تنظيم‌شده (TMD) با بهره‌گيري از روش برنامه‌ريزي ژنتيك (GP) و باهدف كاربرد آن در كنترل سازه‌هاي در معرض زلزله است. براي اين منظور، ابتدا مسئله تنظيم بهينه پارامترهاي TMD در يك سازه اصلي تحت تحريك شتاب پايه از نوع اغتشاش سفيد تبيين شده است. سپس پارامترهاي بهينه TMD با استفاده از الگوريتم بهينه‌سازي مبتني بر آموزش و يادگيري (TLBO) و براي طيف وسيعي از نسبت‌هاي جرمي TMD و نسبت ميرايي سازه تعيين گرديدند. پايگاه داده‌هاي حاصل براي استخراج فرمول‌هايي مبتني بر روشGP مورد استفاده قرار گرفتند. كارايي فرمول-هاي پيشنهادي براي كاربردهاي كنترل لرزه‌اي سازه‌ها با تنظيم بهينه پارامترهاي TMD براي دو سازه 10 و 40 طبقه و مقايسه آن‌ها با نتايج به‌دست‌آمده از الگوريتم TLBO ارزيابي شد. پاسخ‌هاي لرزه‌اي سازه‌هاي موردمطالعه تحت تأثير چهار زلزله معروف شامل زلزله ال‌سنترو، هاچينو، نورثريج و كوبه نشان داد كه تنظيم بهينه پارامترهاي TMD به كمك فرمول‌هاي پيشنهادي، ضمن حذف هزينه محاسباتي ناشي از به‌كارگيري الگوريتم‌هاي فرا اكتشافي، عملكرد مطلوبي را در كاهش جابجايي و شتاب مطلق طبقات فراهم مي‌نمايند و با ارائه يك تنظيم بهينه ساده و سريع، مي‌توانند براي كاربردهاي كنترل لرزه‌اي سازه‌ها به كار آيند. TMD تنظيم‌شده به كمك TLBO، كاهشي در حدود 18.03 و 6.72 درصد را در بيشينه جابجايي و شتاب طبقات سازه 10 طبقه به‌طور متوسط براي همه زلزله‌ها فراهم نموده، ليكن TMD تنظيم‌شده به كمك فرمول‌هاي پيشنهادي، به ترتيب سبب كاهش 18.47 و 11.23 درصد در پاسخ‌هاي مذكور شد. نتايج سازه 40 طبقه نشان داد كه اين كاهش‌ها به ترتيب برابر 9.46 و 0.98 درصد براي TMD تنظيم‌شده به كمك TLBO بود، درحالي‌كه كاهش 11.58 و 5.1 درصد براي TMD تنظيم‌شده به كمك فرمول‌هاي پيشنهادي در پاسخ بيشينه جابجايي و شتاب طبقات به دست آمد.