کنترل فعال سازه‌ها با استفاده از تاندون فعال تحت زلزله‌های حوزه نزدیک
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله
احمد ملکی
1
,
رسول خدایاری
2
,
حسین یوسف پور
3
1 - استادیار واحد مراغه
2 -
3 - مربی واحد مراغه
کلید واژه: OpenSees, جابجایی هدف, کنترل فعال, تاندون فعال, زلزله حوزه نزدیک, محتوای فرکانسی,
چکیده مقاله :
در این مقاله کنترل فعال سازه‌ها با استفاده از تاندون‌های فعال تحت زلزله‌های حوزه نزدیک مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور برای بررسی تاثیر زلزله بر روی سازه‌ها با فرکانس‌های مختلف، سازه‌های فولادی 4، 8 و 15 طبقه که در بر گیرنده پریودهای طبیعی مختلف می‌باشند در نرم‌افزار ETABS به روش تنش مجاز طراحی گردیده و سپس با مقاطع بدست آمده از طراحی، در نرم‌افزار اجزا محدود Openseesبه صورت سه بعدی مدل‌سازی شده و با توجه به تاثیر مخرب زلزله‌های حوزه نزدیک و پیچیدگی محتوای این قبیل زلزله‌ها، سازه‌های مذکور تحت شتاب نگاشت‌های زلزله با مشخصات حوزه نزدیک قرار گرفته‌اند. در تحقیق حاضر به منظور صحت‌سنجی مدل‌های سازهای، پریود ارتعاش اصلی سازه‌ها در دو نرم‌افزار با هم مقایسه شده که نتایج حاکی از تطابق نسبی خوب بین دو نرم‌افزار می‌باشد. در ادامه برای بررسی محتوای فرکانسی زلزله، تمامی رکوردها به 0.6g مقیاس شده و به سازه‌ها اعمال گردیده‌اند. پس از انجام آنالیزهای دینامیکی متعدد بر روی مدل‌ها تحت یازده رکورد زلزله حوزه نزدیک، نتایج حاصل با مدل کنترل نشده مقایسه شده و کارایی سیستم تاندون فعال در سازه‌های مورد بررسی نشان داده شده است.
This paper studies on active control of structures subjected to near field earthquakes. In order to evaluation of effects of earthquakes with different frequencies three steel structures of 4, 8 and 15 floors with different natural period have been desined using ETABS software based on allowable stress method then opensees software have been used for three dimentional modeling of structures. Considering the impact and frequency content complexity of new field earthquakes, these structures subseetes to new field earthquakes. The different softwares have been used to verify of structures modelling. In order to evaluation of frequency content of earthquake, all of records scaled to 0.6 g then applied to structures. Different dynamic analysis conducted using eleven near field earthquake records and then the results compared to non-controled model to indicate the effect of active tendons.
1.Soong،T.T.،(1990)،Active Structural Control، Theory and practice، John Willey & Sons،Inc
2.Abdel-Rohman M, Leipholz HH. Active control of tall buildings. J Struct Eng1983;109:628–45.
3. Yang JN, Samali B. Control of tall buildings in along-wind motion. J Struct Eng1983;109:50–68.
4. Chung LL et al. Experiments on active control of seismic structures. J EngMech 1988;114:241–56.
5. Warnitchai P et al. An experimental study on active tendon control of cablestayedbridges. Earthquake Eng Struct Dynam 1993;22:93–111.
6. Okubo H et al. Tendon control system for active shape control of flexiblespace structures. J Intell Mater Syst Struct 1996;7:470–5.
7. Minsili LS et al. An active vibration control method of bridge structures by the linearization of feedback gain matrix. Botswana J Technol 2009;18.
8. Lin C-C et al. Active control of irregular buildings considering soil-structureinteraction effects. Soil Dynam Earthquake Eng 2010;30:98–109.
9. Nigdeli .S. M , Boguroglu. M. H, Active tendon for seismic control of buildings, (2010), International journal of civil, environmental, structural construction and architectural engineering.
10.Nigdeli .S. M , Boguroglu. M. H, Active tendon control of torsionally irregular structures under near fault ground motion excitation, (2013), computer aided civil and infrastructure engineering.
11. "EC3. Design of Steel Structures: Part I-Genaral Rules and Rules for Buildings", (1994).s.l. : Euro code edited draft. Vol. 1.
12.SilviaMazzoni, Frank McKenna, Michael H.Scott, Gregory L. Fenves,et al, (2006) , "OpenSees Command Language Manual".
13. Chopra, Anil K. (2007), "Dynamics of Structures Theory and Applications to Earthquake Engineering". Third Edition.s.l. : Prentice Hall.
_||_