کنترل لرزه یی پل بزرگراه محک با بهره گیری از سیستم کنترل نیمه فعال و کنترل‌ کننده ی فازی خودتنظیم

در پژوهش حاضر، به‌منظور کنترل لرزه‌یی پل بزرگراه محک، ازکنترل‌کننده‌ی انطباق‌پذیر فازی خودتنظیم (s‌t‌f‌c) و میراگرهای نیمه‌فعال m‌r استفاده شده است. کنترل‌کننده‌ی s‌t‌f‌c، با استفاده از یک ساختار دو قسمتی، مزایای سیستم‌های استنتاج فازی را با الگوریتم انطباق‌پذیر ترکیب می‌کند. ساختار خودتنظیم توانایی تنظیم برخط کنترل‌کننده را با توجه به مشخصات تحریکات لرزه‌یی و شرایط سازه‌یی به دست می‌دهد. به‌منظور افزایش کارآمدی، برخی پارامترهای کنترل‌کننده‌ی پیشنهادی توسط الگوریتم ژنتیک تنظیم می‌شود. نهایتاً کنترل‌کننده‌ی پیشنهادی تحت تحریک‌های تعیین شده برای پل محک قرار گرفته و معیارهای سنجش رفتار پل محاسبه شده است. بررسی رفتار سازه‌ی کنترل شده و مقادیر معیارهای سنجش از یک سو نشان می‌دهد که سیستم پیشنهادی، توانمندی بالایی در کاهش پاسخ‌های لرزه‌یی، به ویژه معیارهای مرتبط با خسارت، نظیر: جابه‌جایی میانه‌ی پل، تغییرشکل جداسازها و انرژی اتلافی در اعضاء سازه‌یی و از سوی دیگر، توان انطباق با شرایط مختلف لرزه‌یی را دارد.

seismic control of benchmark highway bridge using semi-active control system and self-tuning fuzzy controller

during the past few decades, extensive damage to structures due to severe earthquakes has encouraged structural engineers to use seismic control systems. bridges are critical nodes in transportation networks and must remain utilizable after an earthquake. therefore, a higher level of performance with less structural damage is required for bridges. in the present research, a self-tuning fuzzy controller (stfc) with semi-active mr dampers is proposed to reduce the seismic response of the benchmark highway bridge. this controller combines the advantages of fuzzy inference systems and adaptive control in a two-part control architecture consisting of primary and secondary controllers. more specifically, the self-tuning mechanism considers different characteristics of seismic excitations and structural conditions to increase the controller efficiency in different situations. the role of the primary controller is to determine the input damper voltage, while the secondary controller adjusts them online according to seismic excitations and structural conditions. in order to increase the effectiveness of the proposed controller, the output parameters of the sugeno fuzzy inference systems in the primary controller were set by a genetic algorithm. finally, the proposed stfc was employed under several patterns from actual benchmark earthquakes and the evaluation criteria of a seismically excited highway bridge benchmark were determined. the obtained results exhibited a higher ability of the proposed self-tuning fuzzy controller to improve the highway bridge benchmark criteria, especially those related to damage such as displacement at bridge midspan, deformation of bearings, curvature of bent columns, and dissipated energy at the structural members. on the other hand, the evaluation criteria suggest that the proposed self-tuning fuzzy controller could reduce seismic responses under different earthquakes and adapt to different seismic excitations. moreover, comparing the proposed controller with another adaptive fuzzy controller indicates the higher efficiency of the proposed stfc approach, especially in improving damage-related performance measures.