طراحی بهینه و ارزیابی عملکرد میراگر جرمی تنظیم شده در سازه‌های غیرخطی مطابق fema-p58

در این مقاله یک روش جدید و کارآمد مبتنی بر عملکرد برای طراحی بهینه‌ی میراگر جرمی تنظیم شده (tmd) جهت کنترل پاسخ سازه‌های غیرخطی معرفی شده است. در این روش از چارچوب ارزیابی احتمالاتی fema-p58 در طراحی و ارزیابی عملکرد tmd به منظور کاهش هزینه و زمان بازسازی ناشی از خسارت‌های سازه‌ای و غیرسازه‌ای استفاده می‌شود. برای این منظور، یک تابع هدف ابتکاری بر اساس پاسخ های سازه‌ای حاصل از زلزله‌های مختلف تعریف شده است که سازگار با احتمال فراگذشت هزینه و زمان بازسازی از یک مقدار مشخص در روش fema-p58 می‌باشد. عدم قطعیت‌های ناشی از رکوردهای زلزله به طور مستقیم در تابع هدف معرفی شده لحاظ می‌شود. برای طراحی بهینه tmd بر اساس تابع هدف پیشنهادی از الگوریتم ژنتیک استفاده می‌شود. همچنین با توجه به اینکه در نظر گرفتن عدم قطعیتها در رکوردهای ورودی منجر به افزایش حجم محاسبات می‌شود ، بنابراین به منظور کاهش زمان محاسبات از تکنیک شبکه عصبی مصنوعی به عنوان تخمین‌گر سریع پاسخ دینامیکی غیر خطی سازه استفاده می شود. ارزیابی احتمالاتی عملکرد سازه‌ی مجهز به tmd پیشنهادی، نشان دهنده کارایی و اثربخشی روش طراحی مذکور در کاهش هزینه و زمان بازسازی مورد انتظار می‌باشد. به طوری که هزینه و زمان بازسازی مورد انتظار در سازه مجهز به tmd پیشنهادی تحت اثر زلزله طرح در حدود 29% نسبت به سازه کنترل نشده کاهش یافته است.

optimum design and evaluation of tuned mass damper performance in nonlinear structures according to fema-p58

in this paper, a new and efficient performance-based method is introduced for the optimal design of the tuned mass damper (tmd) to control the response of nonlinear structures. in this method, the fema-p58 probabilistic evaluation framework is used in the design and evaluation of tmd performance in order to reduce the repair cost and time caused by structural and non-structural damages. for this purpose, an innovative objective function has been defined based on structural responses resulting from different earthquakes, which is compatible with the probability of the repair cost and time exceeding a certain value in the fema-p58 method. uncertainties due to earthquake records are directly considered in the introduced objective function. the genetic algorithm is used for the optimal design of tmd based on the proposed objective function. also, due to the fact that considering the uncertainties in the input earthquake records leads to increasing the calculation time, therefore the artificial neural network technique is used as a fast estimator of the nonlinear dynamic response of the structure to reduce the calculation time. the probabilistic evaluation of the performance of the structure equipped with the proposed tmd shows the efficiency and effectiveness of the proposed design procedure in reducing the expected repair cost and time. so that the expected repair cost and time in the structure equipped with the proposed tmd under the design earthquake have been reduced by about 29% compared to the uncontrolled structure.