محاسبه پارامترهای میراگر جرمی تنظیم شونده و بررسی عملکرد آن بر روی پل یکپارچه چهار دهانه

در این مقاله عملکرد سیستم‏ کنترل میراگر جرمی ‏تنظیم‏ شونده (tmd) در کاهش پاسخ ‏های لرزه ‏ای یک پل یکپارچه چهار دهانه مورد بررسی قرار می‏ گیرد. دو روش تحلیلی کلاسیک و یک روش بهینه‌سازی برای محاسبه پارامترهای این میراگر به کار گرفته می‌شود و تاثیر آن بر پاسخ لرزه‌ای پل بررسی می‏‏‌شود. در روش بهینه‌سازی، سه تابع هدف کمینه کردن بیشینه جا‏به ‏جایی و بیشینه شتاب گره میانی عرشه و نیز بیشینه برش پایه مورد استفاده قرار می‌گیرد. میراگر با پارامترهای محاسبه شده بر روی پل قرار گرفته و پل تحت چند زلزله بزرگ در جهت عرضی قرار می‏ گیرد. بهینه ‏سازی در برنامه matlab و تحلیل دینامیکی غیرخطی سازه در نرم‌افزار opensees برنامه‏ نویسی شده است. هدف از انجام این پژوهش مقایسه روش ‏های مختلف در به ‏دست آوردن پارامترهای میراگر و معرفی روشی است که میراگر با استفاده از آن روش عملکرد بهتری بر روی پل داشته باشد. نتایج عددی نشان می‏دهد استفاده از tmd در کاهش پاسخ‏ های لرزه ‏ای پل موثر بوده و انتخاب روش محاسبه این پارامترها بر عملکرد آن تاثیرگذار است. استفاده از روش بهینه‏ سازی به دلیل تعیین پارامترهای میراگر با توجه به مشخصات زلزله سبب کاهش بیشتر پاسخ‌های نیرویی و حرکتی پل می‌شود. همچنین انتخاب تابع هدف نیز در مقدار کاهش پاسخ ‏ها موثر است و بیشترین مقدار کاهش پاسخ، مربوط به پاسخ متناظر با تابع هدف می‏ باشد. برای پل مورد بررسی مقادیر بیشینه کاهش پاسخ جابه ‏جایی و شتاب گره میانی عرشه برابر 22/4 و 17/7 درصد و برای برش پایه 4/3 درصد می ‏باشد. بنابراین تابع هدف جابه‏ جایی بهترین تابع هدف معرفی می‏ گردد.

determination of tuned mass damper parameters and its performance in a four-span integral bridge

in this paper, the performance of the tuned mass damper (tmd) control system in seismic response reduction of a four span integral bridge is investigated. two classic analytical methods and one optimization method are then employed to calculate tmd parameters. then, the effect of selecting each of the three methods for calculating tmd parameters on the seismic response of the bridge is studied. three objective functions are considered for the optimization procedure in matlab. after calculating tmd parameters, nonlinear dynamic analysis of the bridge in a transverse direction is carried out in opensees. the purpose of this study is to compare different methods for obtaining damper parameters and to introduce a method that calculates damper parameters in such a way that the damper has a better performance on the bridge. numerical results indicate the performance of the damper is affected by its parameters and selecting the objective function. it is recommended to use the optimization method to calculate the damper parameters with maximum lateral displacement of the deck midpoint objective function. also, the results show that the reduction of the response is related to the response corresponding to the objective function. for the studied bridge, the maximum values of reduction of displacement and acceleration of the middle deck are equal to 22.4 and 17.7%, respectively, and for the base, shear is 4.3%. therefore, the lateral displacement of the deck midpoint objective function is introduced as the best cost function.