Adaptive hybrid base isolation to different earthquakes

محبی, محتشم and دولت‌آباد, حامد دادخواه (2016) Adaptive hybrid base isolation to different earthquakes. University of Mohaghegh Ardabili, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
جداساز لرزه‌ای ترکیبی سازگار با زلزله‌های مختلف.pdf

Download (828kB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

In this paper, the effect of using different objective functions and earthquake characteristics on designing and performance of an optimal semi-active hybrid control system composed of a low damping base isolation system and a supplemental magnetorheological (MR) damper has been studied. In the design procedure, different objective functions including minimization of the maximum base drift, acceleration and drift-acceleration have been considered. To determine MR damper voltage in each time step, H2/linear quadratic Gaussian (LQG) and clipped-optimal control algorithm have been used. For numerical simulations, a three-story base isolated frame has been subjected to different real earthquakes and optimal semi-active hybrid control systems have been designed for each objective function separately. Results of numerical simulation have shown that the semi-active hybrid base isolation system has been effective in mitigating the base drift of isolated structure in expense of some increase in accelerations of the superstructure under a number of excitations while its optimal parameter depends strongly on the design objective. Also it has been found that semi-active and passive-off hybrid base isolation systems have had relatively similar performances in controlling the maximum accelerations of the superstructure. To design control system proportionally with each design objective, a range is proposed to select weighting parameter that the results of testing these ranges show that different design objectives can be satisfied by using these ranges.

Item Type: Other
Persian Title: جداساز لرزه‌ای ترکیبی سازگار با زلزله‌های مختلف
Persian Abstract: در این پژوهش، تاثیر توابع هدف و زلزله‌های مختلف در طراحی و عملکرد سیستم کنترل ترکیبی جداساز لرزه‌ای و میراگر مگنتورئولوژیک (MR) بررسی می‌شود. در روش طراحی، توابع هدف کمینه‌سازی مقدار ماکزیمم دریفت پایه‌، شتاب و شتاب-دریفت در نظر گرفته شده‌است. برای تعیین ولتاژ میراگر MR در هر گام زمانی از الگوریتم کنترلی H2/LQG و Clipped-optimal control استفاده می‌شود. برای آنالیز عددی، سازه‌های جداسازی شده تحت زلزله‌های مختلف قرار می‌گیرند و سیستم کنترل ترکیبی بهینه به صورت جداگانه برای هر تابع هدف طراحی می‌شود. نتایج تحلیل عددی نشان می‌دهد که سیستم جداساز ترکیبی نیمه‌فعال در کاهش دریفت پایه موثر بوده و مقداری افزایش در شتاب سازه نسبت به حالت سیستم جداساز منفرد مشاهده می‌شود درحالیکه پارامتر بهینه طراحی به شدت به هدف طراحی سیستم کنترل بستگی دارد. همچنین مشاهده شده‌است که سیستم جداساز لرزه‌ای ترکیبی نیمه‌فعال و غیرفعال با ولتاژ صفر، عملکرد نسبتا مشابهی در کنترل ماکزیمم شتاب سازه دارند. برای طراحی سیستم کنترل متناسب با هر هدف طراحی، یک محدوده برای انتخاب پارامتر وزنی ارائه می‌شود که نتایج تست این محدوده‌ها نشان می‌دهند که با استفاده از این محدوده‌ها می‌توان اهداف مختلف طراحی را به طور موثری برآورده ساخت.
Subjects: Research Projects
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Date Deposited: 23 Jun 2019 08:24
Last Modified: 23 Jun 2019 08:24
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/8245

Actions (login required)

View Item View Item