تاثیرات اندرکنش خاک و سازه بر عملکرد میراگر جرمی تنظیم شونده بهینه جهت کنترل پاسخ های لرزه ای طولی پل های معلق

ارتفاع زیاد برج‌های پل های معلق باعث می‌شود تا در برابر بارهای دینامیکی، مانند تحریکات لرزه‌ای، پاسخ‌های جابه‌جایی قابل توجهی را تجربه کنند، که می‌توانند باعث بروز اختلال در عملکرد آنها شوند. برای فائق آمدن بر این مشکل، می‌توان از سیستم‌های کنترل کننده‌ی ارتعاشات، مانند میراگر جرمی تنظیم شونده که یک سیستم غیرفعال است، استفاده کرد. عملکرد این سیستم‌ها بر اساس شاخص‌های کارایی که بر حسب پاسخ‌های سازه تعریف می‌شوند، قابل بررسی هستند. از سوی دیگر، میراگرها برای اینکه بتوانند مطلوب‌ترین عملکرد خود را در کاهش ارتعاشات ارائه دهند، نیازمند این هستند که پارامترهای خود را به مقادیر بهینه سوق دهند؛ این مهم را می توان با استفاده از الگوریتم‌های بهینهیابی فراابتکاری انجام داد. در این تحقیق، پاسخ‌های لرزه‌ای طولی جابه‌جایی و انرژی پل معلق گلدن گیت، با درنظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه، با استفاده از میراگر جرمی تنظیم شونده که مشخصات آن با استفاده از الگوریتم فراابتکاری استاددانش‌آموزمعلم بهینه، و توسط شاخص‌های انرژی محور که تعریف شده‌اند، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که با نرم شدن خاک بستر مود ابتدایی سازه نقش به مراتب مهمتری در پاسخ نهایی ایفا می‌کند. همچنین، میراگر جرمی تنظیم شونده بر اساس شاخص‌های انرژی تعریف شده، یک سیستم کنترلی کاملا موفق جهت کنترل ارتعاشات سیستم برجشمع برای تمامی حالات خاک بستر در نظر گرفته شده، بود. میراگر بهینه با درصد جرم معادل 5 و 30درصد میرایی که به مود اول تنظیم شده، توانست تا 52 درصد پاسخ های لرزه ای را کاهش دهد.

The effect of soil-structure interaction on longitudinal seismic responses of suspension bridges controlled by optimal TMD

Suspension bridges contain high towers due to having long span. Large height makes them to experience remarkable displacement responses against dynamic loading, like seismic excitation which disturbs their performance. In order to overcome this problem, control strategies, like tuned mass damper or in brief TMD as a passive system can be used. The performance of these systems can be addressed by the indices defined according to structural responses. On the other hand, its parameters should be adjusted to their optimum values to providing the best performance accessible by the meta heuristic algorithm. Here, the seismic displacement and energy responses of the Golden gate bridge considering soilstructure interaction were investigated using the optimum TMD optimized by observer teacher learner algorithm, and the performance of it was addressed by the energy indices. The results indicated that by increasing the softness of the bed soil the first mode plays the dominant role in the final response. Also, TMD was a successful system to control the vibration of the towerpier system according to the defined energy indices for all the conditions of the bed soil considered. Suspension bridges contain high towers due to having long span. Large height makes them to experience remarkable displacement responses against dynamic loading, like seismic excitation which disturbs their performance. In order to overcome this problem, control strategies, like tuned mass damper or in brief TMD as a passive system can be used. The performance of these systems can be addressed by the indices defined according to structural responses.