Investigation of Performance of Base¬¬¬ Isolasion-Semi-Active Viscous Damper Hybrid Control System

Lesani, Alireza and Mohebbi, Mohtasham and Gholizad, Amin (2017) Investigation of Performance of Base¬¬¬ Isolasion-Semi-Active Viscous Damper Hybrid Control System. Masters thesis, university of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (بررسی¬ عملکرد¬ سیستم¬¬ کنترل ترکیبی جداساز لرزه¬ای- میراگر ویسکوز نیمه فعال)
Alireza Lesani.pdf

Download (926kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

This thesis is focused on designing hybrid control system composed of elastomeric rubber bearing base isolation and viscous fluid damper. During an earthquake base isolation system can cause significant decrease in the structure's seismic response. However, since the base isolation system has some flaws such as high base drift, lack of efficiency when used in middle height structures and structures subjected to a near field earthquke, an energy dissiption system in combination with the base isolation have to be used. In this research, a semi active vicous fluid damper are used with base isolation system and its variable parameter i.e., damping coefficient, are calculated using LQR and clipped optimal control algorithms. A laboratory three story structure and a major scale ten story structure are utilized in numerical analysis. The numerical analysis is done for various structures including uncontrolled structure, controlled with base isolation (with low and high damping), controlled with base isolation and passive damper, and conrolled structure with hybrid control system (via base isolation system with semi active viscous damper). For different values of damper capacity, the performance of passive and semi active control system against four near field earthquake including tabas, kobe, northridge and loma prieta excitations is investigated. Results obtained from numerical analysis show that using hybrid control system can lead to substantial decrease in the base isolation system's base drift. Also some superstructure responses such as inter-story drift, story acceleration, etc. are decreased considerably.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی¬ عملکرد¬ سیستم¬¬ کنترل ترکیبی جداساز لرزه¬ای- میراگر ویسکوز نیمه فعال
Persian Abstract: در این پایان¬نامه به طراحی سیستم کنترل ترکیبی جداساز لرزه¬ای لاستیکی با میراگر ویسکوز نیمه فعال پرداخته شده است. جداساز لرزه¬ای به هنگام بروز زلزله پاسخ¬های لرزه¬ای سازه را به طور چشمگیری کاهش می-دهد. به منظور رفع نقاط ضعف این سیستم یعنی جابجایی زیاد پایه، نداشتن عملکرد خوب به همراه سازه¬های با ارتفاع متوسط و عدم عملکرد مناسب در مقابل زلزله¬های نزدیک گسل، از یک المان مستهلک کننده¬ی انرژی در کنار آن استفاده می¬شود که در این تحقیق از میراگر ویسکوز نیمه فعال استفاده گردیده است که در هر لحظه پارامتر متغیر میراگر یعنی ضریب میرایی توسط الگوریتم کنترلی LQR و Clipped Optimal Control تعیین می-شود. سازه¬های در نظر گرفته شده برای آنالیز عددی یک سازه¬ی سه طبقه آزمایشگاهی و دیگری سازه¬ی ده طبقه-ی مقیاس اصلی می¬باشد که تحت اثر رکوردهای مختلف زلزله قرار گرفته است. تحلیل¬ها برای حالات طراحی سازه به صورت کنترل نشده، کنترل شده با جداساز (با میرایی کم و زیاد)، کنترل شده با جداساز لرزه¬ای و میراگر ویسکوز غیر فعال و سازه کنترل شده با سیستم کنترل ترکیبی (سیستم جداساز همراه با میراگر ویسکوز نیمه فعال) انجام گرفته شده است. به ازای مقادیر مختلف ظرفیت میراگر به بررسی عملکرد سیستم کنترل نیمه فعال و غیر فعال تحت اثر چهار زلزله¬ نزدیک گسل طبس، کوبه، نورثریج و لوماپیریتا پرداخته شده است. نتایج حاصل از آنالیز عددی نشان می¬دهد که سیستم کنترل ترکیبی می¬تواند جابجایی پایه¬ی سیستم جداسازلرزه¬ای را به طور چشم¬گیری کاهش دهد. همچنین پاسخ¬های روسازه نظیر جابجایی نسبی طبقات، شتاب طبقات و ... به طور قابل ملاحظه¬ای کاهش یافته است.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Mohebbi, MohtashamUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Gholizad, AminUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Date Deposited: 28 Oct 2018 20:23
Last Modified: 28 Oct 2018 20:23
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1317

Actions (login required)

View Item View Item