معیارهای عملکرد

دانلود پایان نامه

جدول ‏752- مجموعه معیارهای عملکردی سازه کنترل شده در زمین لرزه طبس 173
مقدمه
پیشگفتار
حفظ و نگهداری سازهها در مقابل حوادث کنترل نشده نظیر زمین لرزه ها همواره به عنوان یک مسئله چالش برانگیز در مهندسی عمران مطرح بوده است. که این مسئله در کشورمان با توجه به لرزه خیزی بالا و نیز افزایش تعداد سازههای بلند در شهرهای بزرگ، احداث پلها با دهانههای بزرگ و نیز ساخت سازههای صنعتی عظیم از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. تحقیقات متعددی در زمینه ساخت وسایل کنترل سازهای انجام شده که در ادامه شرح مختصری از انواع روشهای کنترل سازهای ارائه میگردد.
سیستمهای کنترل سازهای
انواع روشهای کنترل سازه ای را میتوان مطابق شکل (1-1) تقسیم بندی نمود [].
شکل ‏11- سیستمهای کنترل ارتعاشات سازهها
مطابق شکل (1-1) روشهای مختلف کنترل سازه را میتوان به 3 دسته کلی سیستمهای کنترل غیرفعال، فعال و نیمه فعال تقسیم بندی نمود.
سیستمهای کنترل غیرفعال
سیستمهای کنترل غیر فعال یکی از اولین روشهایی هستند که به منظور کاهش ارتعاشات سازهها مورد استفاده قرار گرفتند. از مزایای این گونه سیستمها میتوان به عدم نیاز به منبع انرژی خارجی و قابلیت اعتماد بالا اشاره کرد. شکل (1-2) دو نوع سیستم غیر فعال جداساز پایه و میراگر جرمی تنظیم شونده را نشان میدهد [1].
الف ب ج
شکل ‏12-سیستمهای کنترل غیرفعال (الف-میراگر جرمی، ب- جداساز پایه، ج- حالت کنترل نشده)
دینامیک غیرخطی و افزایش پاسخهای سازه از محدودیتهای سیستم جداساز پایه میباشند.
سیستمهای کنترل فعال
در این گونه سیستمها، با بهرهگیری از جکهای هیدرولیکی، نیروهای بزرگی در جهت کاهش ارتعاشات به سازه اعمال میگردد. مزیت اصلی اینگونه سیستمها در انطباق پذیری آنها نسبت به بارگذاریهای دینامیکی مختلف است. ولی نیاز به منبع انرژی خارجی و انرژی که میتواند به سازه اضافه گردد و سبب ناپایداری شود از جمله محدودیتهای این روش کنترلی است. شکل (1-3) یک میراگر جرمی فعال را نشان میدهد که بر روی طبقه فوقانی سازه قرار گرفته است [1].
شکل ‏13- میراگر جرمی فعال
در این روش، کامپیوتر با پردازش اطلاعات بر روی پاسخهای برگشتی از سازه مرتعش که با استفاده از سنسورها اندازهگیری میشود، سیگنال کنترل را به منظور هدایت جرم M به سمت جک هیدرولیکی میفرستد.
سیستمهای کنترل نیمه فعال
سیستمهای کنترل نیمه فعال در واقع ترکیبی از بهترین ویژگیهای دو سیستم کنترلی غیرفعال و فعال، که عبارتند از قابلیت اعتماد و انطباق پذیری، را شامل میشوند. در این گونه سیستمها، منبع انرژی خارجی به مراتب کوچک تر از سیستمهای کنترل فعال بوده و انرژی مکانیکی به سازه اضافه نمیگردد. وسایلی که در گروه سیستمهای کنترل نیمه فعال جای میگیرند قادرند به ازای انرژی ورودی اندک، نیروهای بزرگی را در جهت کنترل ارتعاشات به سازه اعمال نمایند. سیستمهای کنترل نیمه فعال را به طور کلی میتوان به 3 دسته کلی تقسیم بندی نمود. سختی متغیر، میرایی متغیر و جرم متغیر. از آنجایی که امکان تغییر جرم در زمان کوتاه وجود ندارد تنها دو حالت اول در نظر گرفته میشود [1].
از جمله وسایلی که در گروه سیستمهای کنترل نیمه فعال جای میگیرد میتوان به میراگر تنظیم پذیر مغناطیسی اشاره کرد. شکل (1-4).
شکل ‏14- شما تیک میراگر با سیال مغناطیسی
میراگر مغناطیسی از یک سیلندر حاوی سیال مغناطیسی تشکیل شده است. سیال مغناطیسی مادهای است که تحت تأثیر میدان مغناطیسی، تنش تسلیم و ویسکوزیته آن افزایش مییابد. با حرکت پیستون سیال مغناطیسی از درون یک شکاف حلقوی مجاور کویل عبور میکند. در این مرحله میتوان با تغییر در جریان الکتریسیته ورودی به کویل، شدت میدان مغناطیسی و در نتیجه مقدار نیروی تولید شده توسط میراگر را کنترل نمود. بنابراین هدف کنترل، تنظیم بهینه مقدار نیروی تولید شده توسط میراگر با استفاده از اصلاح ولتاژ اعمالی است. الگوریتمهای مختلفی به منظور محاسبه مقدار ولتاژ اعمال شده به میراگر مغناطیسی در زمان ارتعاش سازه و بر اساس پاسخهای برگشتی از آن پیشنهاد شدهاند. منطق فازی یکی از جدیدترین روشهایی است که در این زمینه مورد استفاده قرار میگیرد. از مزیتهای عمده کنترل سازهها با استفاده از منطق فازی میتوان به موارد زیر اشاره نمود [].

مطلب مشابه :  سازمان آموزش فنی و حرفه ای، مدیریت ارتباط با مشتری، آموزش فنی و حرفه ای