نام فایل : كنترل الحاقي سازه

فرمت : .doc

تعداد صفحه/اسلاید : 25

حجم : 2096 کیلوبایت

فصل اول
كنترل الحاقي سازه وانواع
انواع كنترل الحاقي سازه ها
به طوركلي سيستم هاي كنترل الحاقي به چهاردسته كنترل غيرفعال ، نيمه فعال ، فعال ومركب تقسيم مي گردند.
1-1- كنترل غيرفعال
درسيستمهاي غيرفعال اثر ميرايي بدون اعمال انرژي خارجي بر روي سيستم گيرا حاصل مي گردد و عملكرد اين وسايل بواسطه حركت ناشي اززلزله صورت مي گيرد كه رفتاري درجهت استهلاك انرژي ازخود نشان مي دهند . اين سيستم ها نياز به استهلاك انرژي سازه اوليه را با انعكاس يا جذ بخشي از انرژي ورودي كاهش مي دهند و به موجب آن امكان تخريب سازه اي كاهش مي يابد ( هاوزنر 1997) .
ولي استفاده ازاين سيستمها به اين دليل كه نمي توانند تعاملي با هرشرايط بارگذاري خارجي يا الگوهاي معمول داشته باشند محدود مي شود. يكي ازگونه هاي سيستمهاي كنترل غيرفعال جدا سازي لرزه اي است (اغلب به نام جدا ساز پايه خوانده مي شود ). يك سيستم جدا ساز لرزه اي ، نظير آن چه كه درشكل (1-1) نشان داده شده ، عمدتا درپي يك سازه قرارمي گيرد. سيستم جدا ساز قابليت انعطاف پذيري وجذب انرژي را نشان مي دهد ، درنتيجه ترازانرژي را كه مي تواند به سازه منتقل شود كاهش مي دهد. مهمترين نيازمنديها براي يك سيستم جدا ساز انعطاف پذيري آن جهت تطويل پريود طبيعي و توليد اثر جداسازي ، صلبيت كافي اش درمقابل ارتعاشات محيطي تحت بارهاي سرويس وقابليت استهلاك انرژي ان است.
تصوير (1- 1) سيستم هاي جداساز لرزه اي
تجهيزات جداسازي لرزه اي عبارتند از تكيه گاههاي الاستوهريك ، تكيه گاههاي سربي لاستيكي ، تكيه گاههاي لاستيكي با ميرايي بالا ، تكيه گاههاي اصطكاكي لغزشي آونگي ، وغيره .(
soong and constantinou 1994
) نمونه ديگري ازسيستم كنترل غيرفعال تجهيزات سيراكننده غيرفعال اضافي به كارگرفته اند ؛ اين ابزار يك سازه را به دليل افزايش ظرفيت استهلاك انرژي اش محافظت
مي كنند. سيستم گيرا الحاقي با جذب بخشي از انرژي وارده برسازه عمل مي كند . درنتيجه خواسته هاي استهلاك انرژي كاهش يافته ازخرابي ساده اوليه جلوگيري مي شود. اين اثر به وسيله تبديل انرژي جنبشي به گرما يا پخش انرژي درميان مودهاي ارتعاشي قابل دستيابي است.
روش اول ازابزاري كه براساس اصولي چون ، لغزش اصطحكاكي ، جاري شدن ماده ، تبديل ماهيت درماده ، وتغيير ويسكوالاستيك اجسام يا مايعات عمل مي كنند ، استفاده مي نمايد .
روش دوم استهلاك انرژي يكپارچه كردن جاذبهاي ارتعاش ديناميكي است ، نظير ميراگرهاي جرمي تنظيمي ، ميراگردهاي مايع تنظيمي ، وغيره .
ازمزاياي روش كنترل غيرفعال امكان بهره برداري هميشگي وعدم نياز جدي به تعميرونگهداري واستقلال ازانرژي خارجي وآغاز عمل خودكار آنهاست .
1-2- كنترل فعال
درسيستمهاي فعال با اعمال انرژي خارجي سعي بركنترل رفتار ساختمان درهنگام بروز بارگذاري جانبي ازقبيل زلزله مي گردد . اين انرژي مي تواند به صورت ايجاد نيروي خارجي درخلاف جهت نيروي وارد بر ساختمان وخلاف جهت حركت ساختمان عمل نمايد. دراين صورت نياز به استفاده از سيستمهاي پيچيده وكنترل هوشمند نيروها مي باشد. سيستم كنترل فعال توانايي هماهنگي با شرايط گوناگون .... سيستمهاي كنترل فعال توانايي هماهنگي با شرايط گوناگون بارگذاري وكنترل مودهاي ارتعاشي مختلف سازه را دارند (
Housner etaI1997
) . يك تصوير كلي ازيك سيستم كنترل فعال در تصوير ( 1-2) نشان داده شده است. دراين سيستم سيگنالهايي كه براي كنترل فعال كننده ها فرستاده مي شوند تابعي ازپاسخگويي تخمين زده شده به وسيله حسگرهاي فيزيكي هستند (
Houseer etaI. 1997
) .
وظيفه اصلي يك طراح سيستم كنترل فعال تعيين يك تدبير كنترلي است كه ازيك پاسخهاي تخميني سازه براي محاسبه سيگنالهاي كنترل كننده متناسب جهت انتقال به فعال ساز استفاده كند. تدابير كنترلي گوناگوني پيشنهاد شده ومورد تحقيق قرارگرفته اند ؛ مثالهايي نظيركنترل توانمند ، كمترل سود لغزان ، كنترل انطباقي ، كنترل فازي ، كنترل شبكه عصبي ، كنترل غيرخطي ، كنترل مدل پيشگويانه ، وغيره .

شكل (1-2) : نماي شماتيك سيستمهاي كنترل فعال
لازم به ذكراست كه درروش طراحي « قانون طلايي » وجود ندارد زيرا هرروش كنترل ضعف وقوتهاي خودش را دارد. بكارگيري روش ارائه شده به ويژگيهايي هدف مورد كنترل واهداف عملكردي مطلوب وابسه است .
...