طراحی بهینه ی چندهدفه ی میراگر جرمی تنظیم شده تحت تحریک بحرانی

بهینه سازی سازه ها تحت بار زلزله به گونه ای که ضمن حفظ امنیت جانی، صرفه ی اقتصادی نیز داشته باشد امری ضروری است. عدم تکرارپذیری زلزله های با خصوصیات کاملا مشابه، روند طراحی و بهینه سازی سازه ها تحت زلزله های رخ داده درگذشته را امری ناصحیح جلوه می دهد و این امر سبب ظهور نوعی طراحی بر اساس زلزله ی بحرانی می شود. در این مقاله، روشی موثر جهت تعیین پارامترهای بهینهی میراگر جرمی تنظیم شده با استفاده از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ی ازدحام ذرات تحت زلزلهی بحرانی پیشنهاد می شود. برای این منظور، ابتدا با توجه به اطلاعات زلزله های رخ داده درگذشته، زلزلههای بحرانی برای قاب برشی ده طبقه تحت قیود انرژی، بیشینه شتاب و طیف دامنه ی فوریه ی حرکت زمین محاسبه می شوند به-گونه ای که تابع هدف را بیشینه نمایند. سپس از بین زمین لرزه های تولیدشده، زمین لرزه ای که بیشینه مقدار را برای تابع هدف ایجاد می نماید به عنوان تحریک بحرانی درنظر گرفته می شود. درنهایت با استفاده از فرآیند بهینهسازی چندهدفه، پارامترهای بهینه ی میراگر جرمی تنظیم شده به گونه ای محاسبه می-شوند، که بیشینه جابجایی و بیشینه شتاب بام سازه کمینه گردد. نتایج مثال عددی ارائه شده حاکی از نیاز به جرم بیشتر میراگر جرمی تنظیم شده تحت تحریک بحرانی پالس گونه نسبت به تحریک بحرانی غیرپالس گونه است. همچنین نتایج نشان می دهند که الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ی ازدحام ذرات توانایی محاسبه ی مقادیر بهینه برای پارامترهای میراگر جرمی تنظیم شده جهت دستیابی به کمینه نمودن بیشینه شتاب و بیشینه جابجایی در بام سازه را دارا است.

کلیدواژه ها:

Critical excitation ، Tuned mass damper ، Multi-optimization ، Particle swarm optimization method ، تحریک بحرانی ، میراگر جرمی تنظیم شده ، بهینه سازی چندهدفه ، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات