بهینه سازی محل و مشخصات میراگرهای ویسکوز در سازه های بلند تحت زلزله

در این پژوهش، بهینه سازی توزیع و مشخصات فنی میراگرهای ویسکوز در سازه های بلند (۱۰ تا ۲۰ طبقه) با هدف ارتقای عملکرد لرزه ای تحت تحریکات زلزله مورد مطالعه قرار گرفته است. متغیرهای طراحی شامل تعداد، محل استقرار در ارتفاع و ضریب میرایی ادوات کنترل بوده و توابع هدف بر پایه کاهش هم زمان جابه جایی بام، دریفت بین طبقه ای و شتاب طبقات تعریف شده اند. جهت حل این مسئله بهینه سازی غیرخطی و پیچیده، یک پلتفرم محاسباتی در محیط MATLAB توسعه یافته و کارایی سه الگوریتم فراابتکاری PSO، GA و NSGA-II با یکدیگر مقایسه شد. نتایج تحلیل های دینامیکی تاریخچه زمانی نشان داد که استفاده از سیستم بهینه میراگر ویسکوز منجر به کاهش ۳۵ تا ۵۰ درصدی در جابه جایی بیشینه بام و کنترل دریفت بین طبقه ای در محدوده مجاز آیین نامه ای شده است. همچنین، نتایج حاکی از آن است که توزیع غیریکنواخت و هدفمند میراگرها در ارتفاع سازه، کارایی سیستم را تا ۱۵ درصد نسبت به توزیع یکنواخت افزایش می دهد. در ارزیابی الگوریتم ها، الگوریتم PSO با سرعت همگرایی به مراتب بالاتر (حدود ۴۰ درصد سریع تر از GA) موفق به استخراج جواب های بهینه تر با مقدار تابع هدف کمتری شد، در حالی که الگوریتم NSGA-II جبهه پارتو گسترده تری را برای تصمیم گیری در مسائل چندهدفه ارائه داد. این پژوهش نشان می دهد که با بهره گیری از هوش محاسباتی، می توان به طرحی اقتصادی و ایمن برای مقاوم سازی سازه های بلند دست یافت که علاوه بر پایداری سازه ای، شتاب طبقات را جهت محافظت از اجزای غیرسازه ای تا ۲۵ درصد تعدیل نماید.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی سازه ، میراگر ویسکوز ، بهینه سازی کلونی ذرات ، الگوریتم ژنتیک ، پاسخ لرزه ای ، سازه های بلند ، دریفت بین طبقه ای