کنترل لرزه ای سازه ها با استفاده از میراگر جرمی فعال با کنترل کننده فازی نوع2 بازه ای

در این پژوهش از میراگر جرمی فعال با کنترل کننده فازی نوع2 بازه ای جهت کاهش پاسخ های سازه تحت اثر تحریک لرزه ای استفاده شد. سیستم های فازی یکی از کاربردی ترین سیستم های هوشمند بوده و بر پایه دانش فرد خبره استوار است. این سیستم ها در برابر تحریک ورودی مقاوم بوده و قادر به در نظر گرفتن رفتارهای غیرخطی مربوط به سازه و بارگذاری می باشند. یکی از نقاط ضعف سیستم های فازی رایج (فازی نوع1)، در نظرنگرفتن عدم قطعیت ها در پایگاه قوانین فازی است. برای رفع این کاستی می توان از سیستم های فازی نوع2 بازه ای استفاده نمود. این سیستم ها علاوه بر اینکه توانایی درنظر گرفتن عدم قطعیت در قواعد فازی را دارند، می توانند عدم قطعیت در رفتار سازه و بارگذاری را نیز منظور نمایند. در این پژوهش، سیستم فازی نوع2 بازه ای به عنوان الگوریتم کنترلی در کنترل کننده میراگر جرمی فعال مورد استفاده قرار گرفت و بر اساس دو متغیر تغییر مکان و سرعت بام سازه طراحی شد. برای ارزیابی سیستم کنترلی پیشنهادی از یک سازه 11 طبقه به همراه میراگر جرمی فعال در تراز بام استفاده شد. این سازه در دو حالت با و بدون در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و سازه، تحت اثر دو زلزله میدان-دور (السنترو و هاچینوهه) و دو زلزله میدان-نزدیک (کوبه و نورثریج) قرار گرفت و پاسخ حداکثر طبقات، تاریخچه پاسخ بام و مجموع مربعات خطای بام محاسبه شد. این پاسخ ها با پاسخ های سازه کنترل نشده، سازه کنترل شده با میراگر جرمی غیر فعال و سازه کنترل شده با میراگر جرمی فعال با کنترل کننده فازی نوع1 مقایسه شد. نتایج نشان داد که میراگر جرمی غیر فعال تاثیر چندانی در کاهش پاسخ سازه در زلزله های میدان-نزدیک ندارد و کمترین تاثیر آن مربوط به زلزله میدان-نزدیک نورثریج است. همچنین علی رغم اینکه میراگر جرمی فعال با کنترل کننده فازی نوع1 بسیار موثرتر از میراگر غیر فعال عمل می نماید، قادر به مدیریت عدم قطعیت در پایگاه قوانین فازی نبوده و کاهش مطلوب پاسخ ها در تحریک های لرزه ای مختلف را نتیجه نمی دهد.این درحالیست که کنترل کننده فازی نوع2 بازه ایمورد استفاده در این پژوهش با در نظر گرفتن و مدیریت عدم قطعیت، سبب کاهش بیشتر پاسخ ها نسبت به کنترل کننده فازی نوع-1 شده است. میانگین این افزایش کارایی در کل طبقات در حدود 10% برای زلزله های السنترو، هاچینوهه و کوبه و در حدود 5% برای زلزله نورثریج است. نتایج نشان داد که کنترل کننده پیشنهادی دارای مجموع مربعات خطای کمتری در طول زمان بوده و این امر نشانگر کاهش پاسخ بیشتر در طول زمان است. قابل توجه است که کنترل کننده فازی نوع2 بازه ای دارای حداکثر نیروی کنترل فعال اندکی بیشتر نسبت به کنترل کننده فازی نوع1 است. این مقدار قابل توجه نبوده و در حدود 8% است.نتایج مربوط به حالت در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه نشان داد که کاهش سختی خاک سبب افزایش تاثیر دو کنترل کننده فازی نوع1 و نوع2 بازه ای درکاهش پاسخ های حداکثر طبقات می شود. با این حال، کنترل کننده پیشنهادی در هر دو نوع خاک نرم و سخت دارای تاثیر بیشتری در کاهش پاسخ ها نسبت به کنترل کننده فازی نوع1 است.