پارامترهای بهینه استخرهای پشت بام به عنوان سیستم کنترل سازه

امروزه باتوجه به افزایش تقاضای احداث مخازن با کاربردهای مختلف(مانند ذخیره آب یا تفریح) روی پشت بام سازه ها، مطالعه تاثیر آن ها بر رفتار سازه ضرورت دارد. به هنگام ارتعاش سازه ها تحت تحریک نیروی زلزله، استهلاک انرژی زلزله با حرکت امواج مایع داخل استخرها، اصطکاک مایع با جداره های استخرها و ویسکوزیته سیال تامین می شود. در چنین حالتی کنترل رفتار سازه بصورت غیرفعال انجام می شود. در کنترل غیرفعال سازه ها، تنظیم پارامترهای بهینه سیستم های مستهلک کننده انرژی اهمیت دارد تا بازدهی کنترل سازه افزایش یابد. در این پژوهش مدل سازی رفتار استخر با استفاده از مدل هازنر انجام شده و باتوجه به ابعاد استخر و عمق مایع، نسبت فرکانسی و میرایی بهینه سیستم کنترلی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی جستجوی الگو به منظور کاهش پاسخ شتاب محاسبه شده اند. روش اجرایی استخر روی پشت بام سازه بر روی بالشتک های الاستومری فرض شده است. نتایج بدست آمده نشان دادند که نسبت فرکانس بهینه در اغلب موارد نزدیک به ۱ بدست می آید. با افزایش عمق مایع داخل استخر، حساسیت پارامترهای بهینه و شتاب سازه نسبت به تغییر بعد استخر بیشتر ارزیابی شد. با افزایش عمق مایع و ثابت نگه داشتن نسبت آن به بعد استخر در جهت ارتعاش، عملکرد کنترلی استخر بهبود یافت. همچنین براساس نتایج مشاهده شد که در اغلب حالات، افزایش تعداد طبقات سازه منجر به کاهش نسبت میرایی بهینه بالشتک های الاستومری می شود.

کلیدواژه ها:

کنترل غیرفعال ، استخر ، پارامترهای بهینه ، بالشتک الاستومری ، الگوریتم جستجوی الگو