کاربر گرامی  خوش آمدید ... 

پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD)

کارشناسی ارشد
1390
174
word
2 MB
3933
قیمت قدیم:۱۷,۴۰۰ تومان
قیمت: ۱۷,۴۰۰ تومان
دانلود مقاله
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD)

    پایان نامه

    برای دریافت درجه کارشناسی ارشد عمران

    چکیده :

    امروزه استفاده از سیستم های کنترل مکانیکی به منظور جلوگیری از ارتعاشات سازه های مهندسی عمران در مقابل زلزله بسیار مرسوم گردیده است.این سیستم ها را می توان به چهار گروه کنترل فعال ، کنترل غیر فعال ، کنترل نیمه فعال و کنترل مرکب تقسیم کرد.

    در این رساله هدف طراحی سیستم کنترل فعال میراگر و جرم تنظیم شونده  (ATMD) ، به منظور کاهش پاسخ ساختمان های بلند تحت اثر نیروی افقی زلزله می باشد . از آنجایی که منطق فازی در تعیین متغیرهای تصادفی دارای انعطاف پذیری خوبی می باشد ، مقادیر نیروی فعال میراگر و جرم تنظیم شونده فعال با استفاده از منطق فازی بدست آورده می شود.

    در این رساله ابتدا مروری بر تحقیقات انجام شده بر روی سیستم های کنترل صورت گرفته ، پس از آن منطق فازی مورد توجه قرار می گیرد.به منظور بررسی عملکرد سیستم کنترل فعال  (ATMD)  معادلات حرکت ساختمان بلند به همراه سیستم کنترل فعال  (ATMD) تحت اثر نیروی افقی زلزله نوشته شده و در فضای حالت حل می گردد.در این پایان نامه برای مقایسه عملکرد کنترل کننده فازی میراگر و جرم تنظیم شونده فعال با سیستم های کنترل کننده فعال سنتی ، نتایج حاصل از کنترل فازی با نتایج حاصل از یک سیستم سنتی کنترل خطی بهینه درجه دو  LQR مقایسه شده است .

    واژه های کلیدی : ساختمان بلند ، فضای حالت ، منطق فازی ،  فازی میراگر و جرم تنظیم شونده فعال (ATMD) ، کنترل خطی بهینه درجه دو  LQR  .

     

    مقدمه

    1-1- پیشگفتار

    از دیر باز تا به حال بشر دستخوش حوادث بزرگی چون زلزله بر روی زمین بوده است. زلزله همواره ساختگاه زندگی انسان‌ها را دچار تغییر و دگرگونی کرده است. تا به امروز انسان‌ها همیشه سعی بر مهار این نیروی عظیم و خانمان افکن داشته‌اند. با وجود آنکه در این زمینه موفقیت‌هایی نیز حاصل شده با این حال هنوز تعداد زیادی از ساکنین این کره خاکی هر ساله در زیر آوارهای بوجود آمده توسط زلزله مدفون می‌گردند و سازه‌های بسیاری کارآیی خود را پس از زلزله از دست می‌دهند.

    این نیروی مهیب در درون زمین و به واسطه حرکت‌هایی که در پوسته ایجاد می‌شود باعث آزاد شدن انرژی زیادی می‌شود که مصنوعات روی زمین را دچار مخاطره می‌کند.

    تا به حال آئین‌نامه‌های بسیاری در سراسر دنیا برای محاسبه و ساخت سازه‌های مقاوم در برابر زلزله تهیه شده است و روش‌های بسیاری برای محاسبه این نیرو ارائه شده است که از آن جمله می‌توان روش استاتیکی معادل، شبه‌استاتیکی (یا طیفی)، دینامیکی و ... را نام برد. در تمام این روش‌ها، نیروی زلزله اعمال شده بر ساختمان‌ها توسط آمار و اطلاعاتی که از زلزله‌های قبلی در دنیا یا منطقه ثبت شده‌اند بدست می‌آید و ایمنی سازه‌ها را بر حسب اهمیت سازه و نوع ساختگاه زمین‌شناسی بستر و اطلاعات دیگر تامین می‌کند. اما با این وجود، ممکن است زلزله‌ای که در آینده به هر یک از این سازه‌ها وارد شود با تمام زلزله‌هایی که برای محاسبه مقاومت و پایداری سازه در نظر گرفته شده است متفاوت باشد. زیرا اساساً ماهیت زلزله یک پدیده اتفاقی بوده و رخ داد هر زلزله با تمام زلزله‌های دیگر در سراسر جهان متفاوت است. به همین دلیل پس از محاسبه نیروی زلزله توسط روش‌های ذکر شده روش‌هایی جهت طراحی ساختمان مقاوم در برابر زلزله مطرح می‌شوند. که این روش‌ها را می‌توان به دو دسته کلاسیک (سنتی) و مدرن تقسیم‌بندی کرد.

    در روش‌های کلاسیک طراحی بر اساس حداکثر نیروی اعمال شده به ساختمان با ترکیب نیروهای احتمالی که از طریق آئین‌نامه‌های مختلف بدست می‌آید، تک‌تک اجزاء سازه را بر اساس روش مقاومت نهایی یا نیروی حداکثر طراحی می‌کنند. اما در روش‌های کلاسیک امروزی‌تر پایداری سازه با روش طراحی بر اساس عملکرد نیز مطرح شده است که در اینجا مجالی برای شرح این روش‌ها نمی‌باشد.

    اما در روش‌های مدرن علاوه بر طراحی سازه به روش کلاسیک از سیستم‌های الحاقی نیز به منظور بالا بردن ایمنی و مقاومت عناصر سازه در برابر بارهای دینامیکی و همچنین اقتصادی کردن اجزاء سازه کمک می‌گیرند.

    این سیستم‌ها به چهار دسته عمده بر اساس نوع الحاقشان به سازه و بر اساس نوع سیستمی که جهت کاهش نیروی زلزله در آنها به کار رفته، تقسیم می‌شوند: سیستم‌های کنترل غیر فعال، فعال، نیمه فعال و مرکب.

    به طور کلی این سیستم‌ها انرژی زلزله را یا از طریق جذب یا از طریق تغییر در فرکانس سازه مهار می‌کنند و باعث می‌شوند که انرژی زلزله به اجزاء اصلی سازه صدمه نزنند.

    این سیستم‌ها را می‌توان بر روی سازه‌های موجود نیز پیاده نمود که در صورت لزوم بعد از رخداد زلزله نیز قابل تعویض و یا تعمیر می‌باشند. با توجه به اینکه سازه‌های غیر مقاوم در برابر زلزله در کشورمان زیاد یافت می‌شود و همچنین با توجه به این نکته که استفاده از سیستم‌های الحاقی به نحو بسیار مطلوبی پاسخ دینامیکی سازه‌ها را کاهش می‌دهد، لذا استفاده از این سیستم‌ها در کشورمان حائز اهمیت می‌باشد.

    1-2- زلزله چیست

    گرچه بارهای دینامیکی وارد بر سیستم‌های سازه‌ای ممکن است ناشی از عوامل مختلفی مانند اثر باد و موج و حرکت خودروها باشد، بدون شک یکی از انواع این بارهای دینامیکی که برای مهندس سازه از بیشترین اهمیت برخوردار بوده تحریکی است که توسط زلزله‌ها ایجاد می‌شود. البته اهمیت مساله زلزله تا حدودی به علت نتایج زیان‌باری است که یک زلزله شدید در یک منطقه پر جمعیت بجا می‌گذارد. از آنجا که طراحی سازه‌های اقتصادی و شکیل که قادر به تحمل نیروهای حاصل از یک زمین‌لرزه قوی باشند، توانایی بالایی را در هنر و علم مهندسی طلب می‌کند، تنها بر این اساس هم که شده منطقی بنظر می‌رسد که رشته مهندسی زلزله به عنوان چهار چوبی مورد استفاده قرار گیرد که در آن کاربرد تئوری‌ها و تکنیک‌های ارائه شده در دینامیک سازه به نمایش گذاشته شود.

    به هر حال، امروز اهمیت مسأله زلزله برای ساختمان‌های بلند مقاوم در مقابل زلزله صد چندان شده است. زیرا با توجه به زلزله‌خیزی منطقه ایران و رشد صنعت ساخت و ساز در این سرزمین نیاز به طراحی و محاسبات ایستایی در مقابل زلزله برای برج‌ها، آسمان‌خراش‌ها و سازه‌های بلند نیز چندین برابر شده است. همچنین در برنامه توسعه صنایع نیروگاه‌های هسته‌ای، و سازه‌های خاصی که دارای اهمیت ویژه‌ای هستند معیارهای زیادی وجود دارد که در طراحی برای زلزله باید لحاظ شود.

    در اینجا می‌توان جمله معروف نیومارک و روزن بلوت را نقل کرد که: زلزله‌ها به طور سیستماتیک اشتباهات طراحی را روشن می‌سازند- حتی اشتباهات بسیار کوچک را، و درست همین وجه مهندسی زلزله است که به آن جنبه مبارزه‌طلبی داده و آن را جالب توجه نموده است، و بالاخره ارزش آموزشی آن را بسیار بالاتر از اهداف آنی نموده است.

    در طراحی لرزه‌ای ساختمان‌ها عمدتاً مهندسین از اطلاعات مربوط به زمین‌لرزه‌های حرکت- قوی که بیش از اندازه مخرب هستند استفاده می‌کنند که رکوردهای آن پس از ثبت توسط شتاب نگارها اصلاح شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد و همچنین در روش‌های مختلف محاسبه نیروی زلزله بکار می‌رود.

    1-3- سیستم‌های کنترل فعال (ATMD)[1] و غیر فعال (TMD)[2]

    همان‌طور که در مقدمه این فصل اشاره شد، سیستم‌های کنترلی از جمله سیستم‌های مدرن طراحی سازه‌ها می‌باشد که امروزه کاربرد زیادی در صنعت ساختمان پیدا کرده است. این سیستم‌ها با الحاق یک جزء مکانیکی به سازه باعث کاهش در پاسخ سازه‌ها در هنگام اعمال نیروهای دینامیکی به سازه می‌شوند. یکی از این سیستم‌های کنترل استفاده از میراگر و جرم تنظیم شونده (TMD) می‌باشد. این سیستم یکی از قدیمی‌ترین سیستم‌های الحاق می‌باشد و در عین حال کاربردهای فراوانی در علوم مکانیک، هوافضا و عمران را به دنبال داشته است. این سیستم از یک جرم، کمک فنر و فنر تشکیل شده است، به طوریکه جرم مذکور توسط یک کمک فنر و یک فنر به یکی از درجات آزادی سازه تحت کنترل متصل می‌شود که در نهایت باعث کاهش پاسخ سازه می‌گردد. لازم به توضیح است که طراحی بهینه این کنترل کننده منوط به تعیین درست پارامترهای جرم، سختی فنر، ضریب میرایی کمک فنر و مکان اتصال سیستم به سازه می‌باشد.

    این سیستم‌ها در سازمانهای مختلف جهت کنترل ارتعاشات باد و زلزله به کار برده شده‌اند. به دلیل ساختار این سیستم و اینکه تغییراتی روی پارامترهای سیستم در حین اعمال نیروی طبیعی صورت نمی‌گیرد، و همچنین به دلیل عدم وجود نیروی خارجی فعال جهت کنترل در سیستم، این سیستم جزء کنترل کننده‌های غیرفعال محسوب می‌شود. به منظر فعال نمودن این سیستم با بالا بردن کارآیی آن به این سیستم یک نیروی فعال خارجی اضافه می‌شود که در هنگام وجود نیروی دینامیکی طبیعی در هر لحظه برآورد شده و به جرم تنظیم شونده اعمال می‌شود. این سیستم یکی از سیستم‌های کاربردی در صنعت ساخت و ساز می‌باشد و امروزه تعدادی از ساختمان‌های بلند توسط همین سیستم کنترل می‌شوند. همان طور که اشاره شد فرق اصلی سیستم TMD و سیستم جدید میراگر و جرم تنظیم شونده فعال[3]، تنها وجود یک نیروی فعال می‌باشد.

    تحقیقات وسیعی در این خصوص که چگونه در هر لحظه مقدار نیروی فعال را بدست آورده می‌شود، صورت گرفته است. سیستم TMD اولین بار توسط فرام در 1909 به عنوان سیستم جذب کننده انرژی مطرح شد و بعد توسط محققان زیادی مورد بحث و بررسی قرار گرفت و نمودارهای طراحی زیادی برای الحاق این سیستم به یک سیستم یک درجه آزادی بدست آمد. پس از آن در سال 1970 مفاهیم کنترل فعال توسط یاو وارد مباحث مهندسی عمران گردید. از 1970 به بعد محققان الگوریتم‌های زیادی را جهت محاسبه نیروی فعال به کار بردند که هر یک نتایج قابل توجهی را در برداشت [soong.89].

    1-4- استفاده از منطق فازی در سیستم‌های کنترل

    نظریه مجموعه‌های فازی توسط پروفسور لطفی‌زاده در سال 1965 ارائه شد. او مفهوم مجموعه‌ها و کمیت‌های نادقیق و همراه با عدم صراحت را در یک روال کاملاً منظم و قانونمند معرفی کرده و روش‌های تصمیم‌گیری در چنین محیط‌هایی را پیشنهاد نموده است. پس از ارائه نظریه مجموعه‌های فازی، نظریه منطق فازی بر اساس آن پایه‌ریزی شد. از آنجایی که منطق فازی با واقعیت‌ها و حقایقی که فکر بشر با آنها درگیر است بیشتر منطبق است و از طرفی مدل‌سازی پدیده‌ها و فرآیندها با استفاده از تئوری فازی ساده‌تر و حقیقی‌تر می‌باشد، این نظریه در بسیاری از علوم و گرایش‌های گوناگون مورد استفاده قرار گرفته است. منطق فازی و روش استنتاج تقریبی مفهوم جدیدی را در مهندسی کنترل و سیستم‌های خبره عرضه کرده است. این مفهوم روش تفکر انسانی را تقلید کرده و در بسیاری از سیستم‌های واقعی به خصوص سیستم‌های مبتنی بر اپراتور انسانی بهتر از روش‌های کلاسیک عمل می‌کند. قسمت اساسی کنترل کننده مبتنی بر منطق فازی (fuzzy Logic Contoroller-FLC)، شامل مجموعه قوانین زبانی[4] (Linguistic) است که فرایند تحت کنترل را مدل می‌کند. سیستم فازی از چهار قسمت اصلی زیر تشکیل یافته‌اند:

    1. جدول قوانین فازی: از تعدادی قانون به صورت زیر تشکیل شده است.

    (1-1)                

    2. موتور استنتاج فازی (روش ممدانی): این قسمت با استفاده از قوانین جدول فوق و بهره‌گیری از منطق فازی، مجموعه‌های ورودی فازی را به مجموعه‌های خروجی فازی تبدیل می‌کند.

    3. فازی ساز: که داده‌های ورودی را به مجموعه‌های فازی ورودی در قسمت «اگر» قوانین تبدیل می‌کند.

    4. غیر فازی ساز: که مجموعه‌های فازی خروجی موتور استنتاج را به خروجی نهایی تبدیل می‌کند.

    در خصوص کنترل‌ها نیز در مقالات مختلفی کاربرد منطق فازی به چشم می‌خورد. کنترل فازی با الهام از منطق فازی صورت می‌گیرد این کنترل کننده معمولاً به صورت یک کنترل کننده حلقه بسته می‌باشد که با استفاده از مقادیر ورودی به قسمت پردازش‌گر کنترل کننده مقدار پارامتر کنترلی را محاسبه می‌کند. در سیستم ATMD معمولاً مقادیر تغییر مکان و سرعت طبقات در ساختمان‌ها یا درجات آزادی در دیگر سازه‌ها به عنوان ورودی‌های سیستم کنترل کننده فازی می‌باشد و میزان نیروهای فعال ضربه زننده به جرم ATMD به عنوان خروجی در نظر گرفته می‌شود.

     در تحقیقات آقای samali سیستم کنترل فازی روی یک ساختمان یک طبقه مورد آزمایش قرار گرفت بعد از آن در سال 2001 آقای ahlawat این سیستم را بر روی بنچ مارک سه طبقه‌ای مورد تحقیق قرار داد به طوریکه پارامترهای این سیستم توسط الگوریتم ژنتیک دو هدفه‌ای بهینه شده بود.

    1-5- لزوم انجام تحقیق حاضر

    در تحقیق حاضر سیستم کنترل فعال ATMD بر روی ساختمان‌های بلند در مقابل زلزله با استفاده از منطق فازی مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجاییکه الحاق سیستم‌های کنترلی از نظر اقتصادی و مقاوم‌سازی کمک شایانی به صنعت ساختمان می‌کند، تحقیق بر روی این سیستم‌ها دارای اهمیت زیادی می‌باشد. با توجه به اینکه کشور ما یک کشور ارزه‌خیز می‌باشد لزوم تحقیق در زمینه سیستم‌های کنترل سازه‌ای در برابر زلزله بسیار به چشم می‌خورد. و با توجه به این که سازه‌های زیادی در کشور موجود است که دارای سطح مقاومتی پایین‌تری نسبت به سطح ایمنی سازه‌ها در برابر زلزله هستند، و با توجه به این نکته که نصب سیستم‌های ATMD در روی سازه‌های ساخته شده به راحتی امکان‌پذیر است می‌توان با طراحی درست یک سیستم ATMD و نصب آن بر روی سازه مقاومتی آن سازه را به حد مطلوب رساند.

    از سوی دیگر در تحقیقات صورت گرفته بر روی سیستم ATMD مطالعات کمی در خصوص استفاده از کنترل کننده فازی صورت گرفته است. در بیشتر آنها به مباحث اولیه پرداخته شده و اکثر سازه‌های مورد بحث سازه‌های یک تا چند طبقه می‌باشند، و یک طرح جامع و بهینه برای ساختمان‌های واقعی ارائه نشده است لذا سعی بر آن شد تا با این تحقیق طرح یک سیستم کنترل کننده فازی کامل برای سازه‌ها طراحی شود و نمودارهایی جهت طراحی اجزاء کنترل کننده‌های ATMD و TMD بدست آید که مرجع علمی- عملی برای طراحان این سیستم‌ها قرار گیرد. از طرفی به دلیل وجود پارامترهای زیاد این سیستم نیاز به بهینه‌سازی آنها توسط الگوریتم ژنتیک می‌باشد.

    1-6- مراحل انجام پروژه

    در این رساله از سیستم کنترل فعال میراگر و جرم تنظیم شونده ATMD استفاده شده است. در مقالات مختلفی نشان داده شده است که این سیستم‌ها نتایج خوبی را نسبت به سیستم‌های مشابه در کاهش ارتعاش سازه ساختمان‌های بلند در برابر زلزله از خود نشان می‌دهند.

    یکی از مزایای سیستم‌های فعال پویایی و قدرت تطبیق دادن رفتار سازه به منظور مقاومت در برابر نیروهای زلزله است. با توجه به این نکته که این سیستم‌ها در لحظه وقوع زلزله نیروهای زلزله را تشخیص داده و مطابق با ان این سیستم پاسخ لازم را اعمال می‌کند، لذا بهتر می‌تواند در برابر این نیروها مقاومت کند و در نهایت وجود این سیستم الحاقی موجب کاهش صدمات به سازه‌ها می‌شود.

    نمونه عددی که در این پژوهش به کار برده شده است ساختمانی یازده طبقه در شهرستان رشت می‌باشد. در ابتدا روی نقشه‌های سازه‌های مدل اجزای محدود آن تهیه شد و سپس ماتریس‌های جرم و سختی تهیه گردید. در مراحل بعد با توجه به معادلات دینامیک سازه معادلات دیفرانسیل مساله بدست آمد. سپس معادلات با حضور سیستم الحاقی ATMD توسعه داده شد. در نهایت معادلات در فضای حالت حل گردید. در قسمت پایانی، طراحی سیستم فازی صورت گرفت.

     

    Title Of Dissertation:Active Control Of Structural Systems Using Fuzzy Controllers     

    Abstract:

    Recently, application of  mechanical control systems in prohibition  of  structural vibration  due to earthquake is very popular.These systems may be divided in to four groups:

    1-Passive Control

    2-Active Control

    3-Semi Active Control

    4-Hybrid Control

    The objective of  this thesis is designing  an “Active Tuned  Mass  Damper" (ATMD) , in order to decrease  the  response of  a  tall  building  due  to  the horizontal  acceleration of  the  earthquake.

    According  to  a very  good  flexibility  of  the fuzzy logic in determination  of  random  variables,

    Values of active force in ATMD are computed using fuzzy logic.

    Primarily,an article review in researches on control systems  is performed and then fuzzy systems

    Are noticed.

    For studying  the performance  of  ATMD  system, the equation of   motion  of  tall building with ATMD due to horizontal acceleration of the earthquake is written and resolved in state space.

    In addition to comparison of Fuzzy Logic Controller (FLC) and the traditional methods of  active

    Controller, the  Linear  Quadratic  Regulator  (LQR)  is applied to determine the values of  active

    Force .

     

    Key Words : Tall  Building , State Space , Fuzzy  Logic, Active  Tuned  Mass  Damper  (ATMD)

    Linear  Quadratic  Regulator  (LQR)

  • فهرست و منابع پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD)

    فهرست:

    عنوان..........................................................................................................................................................الف

    تقدیم................................................................................................................................................ت

    تشکر...............................................................................................................................................ث

     

    فهرست مطالب.................................................................................................................................أ

    فصل اول: مقدمه...............................................................................................................................1

    1-1- پیشگفتار 2

    1-2- زلزله چیست.. 4

    1-3- سیستم‌های کنترل فعال (ATMD) و غیر فعال (TMD) 5

    1-4- استفاده از منطق فازی در سیستم‌های کنترل. 6

    1-5- لزوم انجام تحقیق حاضر 8

    1-6- مراحل انجام پروژه 9

    فصل دوم: مروری بر تحقسقات گذشته.........................................................................................11

    2-1- مقدمه 12

    2-2- مروری بر تحقیقات سیستم‌های کنترل فعال ATMD.. 13

    2-3- مروری بر تاریخچه تحقیقاتی نظریه مجموعه‌های فازی و زمینه‌های آن در مهندسی عمران. 17

    2-3-1- اولین زمینه‌های فکری. 17

    2-3-2- دهه 60: ظهور فازی. 18

    2-3-3- دهه 70: تثبیت مفاهیم بنیادی و ظهور اولین کاربردها 19

    2-3-3- دهه 90 و سالهای آغازین قرن 21: چالشها کماکان باقیست. 21

    2-3-4- فازی در ایران: 21

    2-3-5- نظریه فازی در مهندسی عمران. 22

    2-4- تاریخچه‌ای از الگوریتم ژنتیک.. 24

    فصل سوم: سیستم‌های کنترل سازه‌ها...................................................................................25

    3-1- مقدمه 27

    3-2- کنترل غیر فعال (Structural Passive Control) 27

    3-2-1- سیستم‌های جاذب انرژی. 27

    3-2-2- سیستم‌های تغییر دهنده فرکانس سازه 39

    3-3- کنترل فعال. 46

    3-4 کنترل نیمه فعال. 60

    3-5- کنترل مرکب.. 63

    فصل چهارم: منطق فازی و کاربرد آن در مهندسی عمران.....................................................65

    4-1- مقدمه 66

    4-2- مجموعه‌های فازی. 69

    4-2-1- تعاریف و مفاهیم مجموعه‌های فازی. 69

    4-2-3- نماد گذاری. 70

    4-2-4- عملگرهای مجموعه‌ای. 71

    4-3- اصل توسعه و روابط فازی. 72

    4-3-1- اصل توسعه 78

    4-3-2- حاصل ضرب کارتزین فازی. 79

    4-3-3- اصل توسعه بر روی فضای حاصل ضرب کارتزین. 80

    4-3-4- رابطه فازی. 80

    4-4-5- ترکیب روابط فازی: 81

    4-3-6- اعداد فانتزی. 81

    4-3-7- اعداد فازی L-R. 82

    4-4- منطق فازی. 85

    4-4-1- استدلال فازی. 85

    4-4-2- متغیرهای زبانی. 85

    4-4-3- قیود زبانی. 86

    4-4-4- قواعد اگر – آنگاه 87

    4-4-5- گزاره فازی. 88

    4-4-6- شیوه استدلال فازی. 89

    4-4-7- روش ممدانی. 94

    4-4-8- روش استدلال فازی با استفاده از توابع خطی. 100

    4-4-9- استدلال فازی ساده شده 104

    4-5- کاربردهای فازی در مهندسی عمران. 105

    4-5-1- سیستم‌های فازی. 105

    4-5-2- پایگاه قواعد. 106

    4-6-3- ویژگی‌های مجموعه قواعد. 107

    4-5-4- موتور استنتاج فازی. 108

    4-5-5- فازی ساز 110

    4-5-6- غیرفازی ساز: 110

    4-5-7- کنترل فازی. 113

    فصل پنجم : مطالعه عددی...............................................................................................117

    5-1- مقدمه 118

    5-2- ساختمان نمونه 119

    5-3- مدل اجزاء محدود 121

    5-4- معادلات دینامیک سازه 125

    5-4-1- تعاریف.. 125

    5-4-2- معادله حرکت سیستم. 126

    5-4-3- اثر تحریک تکیه‌گاهی ( نیروی زلزله) 128

    5-4-4- ساخت ماتریس میرایی. 131

    5-5- شتاب‌های افقی زلزله‌های مورد استفاده 133

    5-6- حل دستگاه معادلات دیفرانسیل. 136

    5-6-1- حل کلاسیک.. 136

    5-6-2- فضای حالت.. 136

    5-6-3- نوشتن معادلات ساختمان بلند در فضای حالت.. 137

    5-7- افزودن روابط سیستم‌های کنترل TMD و ATMD به معادلات ساختمان بلند. 139

    5-7-1- سیستم کنترل غیر فعال میراگر و جرم تنظیم شونده (TMD) 139

    5-7-2-کنترل میراگر و جرم تنظیم شونده فعال (ATMD)..........................................144

    5-8- کنترل فعال ساختمان بلند با استفاده از روش LQR. 144

    5-9- کنترل فعال ساختمان‌های بلند با استفاده از منطق فازی. 148

    5-9-1- سیستم فازی ممدانی با دو ورودی و یک خروجی همراه با جدول جستجوی فازی 5×5 ; (FLC5) 149

    فصل ششم : نتیجه‌گیری و پیشنهاد برای ادامه کار...............................................................157

    6-1- نتیجه گیری. 158

    6-2- پیشنهاد برای ادامه کار 160

    مراجع...........................................................................................................................161

    منبع:

     

    Refrence

    [1] Abdel-Rohaman, M., 1987, Feasibility of active control of tall buildings against wind, ASCE, J. of structural Engng., 113,2.

    [2] Abdel-Rohman, M., Lepholz, H.H.E., 1978, Model control of multistory structures, ASCE, J of eng. Mech. Div., 104, 1157-1175.

      [3] Abe, M., Igusia T., 1995, Tuned mass dampers with closely spaced natural freqyancies, E.E.S.D., 24, 247-261.

    [4] Ahlawat, A.S., Ramaswamy, A., 2001, Multi-objective optimal structural vibration control using fuzzy logic control system, J. of structural Engng., 127, 11.

    [5] Ahlawat, A.S., Ramaswamy, A., 2002, Multi-objective optimal design of FLC diven hybrid mass damper for seismically excitated structures, E.E.S.D., 31, 1459-1479.

    [6] Ahlwat, A.S., Ramaswamy, A., 1965, Multi objective control structural vibration control system, ASCE, J. ofstructural Engg., 8, 338-353.

    [7] Alkien, I.D., etal, 1993, Testing of passive energy dissipation systems, Ersquake spectra, 9, 3, 335-370.

    [8] Altrock, Constantin V., 1997, Fuzzy Logic & Nerofuzzy Applications Explained, 3-4.

    [9] Bakule, L., Pulet-Crainiceanu, F., 2003, Decentralized overlapping control design for a cable stayed bridge henchmark, Proc. Of the wind world Conf. on structural control, 2, 869-874.

    [10] Blair, B., 1994, Interview with Lotif zadeh, Azarbaijan Inter national, 2, 4, 2-6.

    [11] Chag, C.C., Yang, H.T.Y., 1995, Cotrol of building using active tuned mass dampers, ASCE, J. of engg. Mechnics, 121, 3.

    [12] Cherry, S., Filliatrault, A., 1993, Sesimic response control of building using friction dampers, Earthquake Spectra, 9, 3, 447-466.

    [13] Chung, L.L., Reinhorn, A.M., Soong, T.T., 1988, Experiments on active control of seismic structures, ASCE, J. of Eng. Mech., 114, 241-256.

    [14] Clark, A.J., 1988, Multiple tuned mass dampers for reducting earthquake induced building motion, Proc. 9th wourd Conf. of earthquake engineering, Tokyo-Kioto, Japan, 8, 779-784.

    [15] Clough, R.W., Penzien, J., 1993, Dynamics of Structures, Secend Edition, Mc Graw-Hill, Inc.

    [16] Coello, C.A., Chistiansen, A.D., 2000, Multiobjective optimization of trusses using genetic algorithms, Computers & Structures, 75, 647-660.

    [17] Coello, C.A., Van Veldhuizen, D.A., Lamont, G.B., 2002, Evolutionary algorithms for solving multi-objective problem, Kluwer Academic Pblishers, NY.

    [18] Constantinou, M.C., Symans, D., 1993, Sesimic response of structures with supplemental damping, J. The Structural design of tall buildings, 2, 77-92.

    [19] Dattam T.D., 1996, Control of dunamic response of Sttructures, Symposium on emrerging trends in vibration and noise, Engg., 18-20.

    [20] Dejong, K., 1975, Analysis of the behavior of a class of genetic adaptive systems, PHD thesis, University of Michigan.

    [21] Fonseca, C.M., Fleming, P.J., 1993, Genetic algorithms for multi-objective optimization: Formulation, discussion and generalization, In Proc. Of the Fith Int. Conf. on genetic Algorithms, Forrest S. (Ed.), San Mateo, CA, Morgan Kaufmann, 416-423.

    [22] Frigorian, C.E., Yang, T.S., Popev, E.P., 1993, Slotted bolted connction energy dissipators, Earthquake spectra, 9, 3, 491-504.

    [23] Goldberg, D.E., 1989, Genetic algorithms in search, optimization and Nachine Learning, Reading, Addison-Wesley.

    [24] Gupa, Y.P., Chandrasekaren, P.R., Absorber system for earthquake excitation, Proc. 4th wourd Conf. of earthquake engineering, Santiago, Chile, 2, 139-148.

    [25] Haack, S., 1991, Philosophy of logic, Camberdge University Press, 152-153.

    [26] Hartog, J.P., 1956, Mechanical vibratons, McGraw-Hill: New York.

    [27] Hesser, G., 1991, Towards an optimal mutation probability in Gas, In H.P. Schwefeland R. Manner, eds, Paraller problem solving from nuture, 496, 23-32.

    [28] Holland, J.H., 1975, Adaptation in natural, and Artificial systems, Ann Arboor: The University of Michgan Press.

    [29] Igusa, T., Xu, K., 1994, Vibration control using multiple Tuned mass dampers and some design formulas, E.E.S.D., 175, 4, 491-503.

    [30] Jansen, L.M., Dyke, S.J., 2002, Semiactive control strategies for MR damper, J. of Engg. Mechanics, ASCE, 126, 8, 795-803.

    [31] Karata, H.N., Kobori, T., 1998, Semiactive damper system in large Earthquakes, Proc. Second would Conf. on structural control, Kyoto, 1, 359-366.

    [32] Kawamura, H., Ohmori, Kito, N., 2000, Truss topology optimization by a modified genetic algorithm, Department of /architecture, Negoya University, Aichi, Japan.

    [33] Kaynia, A.M., Venerziano, D., Biggs, J.M., 1981, Seismic effectivness of tuned mass dampers, J. of Struct. Div. ASCE, 107, 8, 1465-1484.

    [34] Kitamura, H., Fujita, T., Teramoto, T., Kihara, H., 1988, design and alaysis of a tower structure with tuned mass damper, Proc. 9th wourd Conf. of earthquake engineering, Tokyo-Kioto, Japan, 8,415-420.

    [35] Knowles, J., Corne, D., 1999, The Pareto archived evolution strategy: Anew baseline algorithm for multiobjective optimization, in Proc. Of the 1999 congress on Evolutionary Computation, Piscataway, NJ: IEEE Service Center, 98-105.

    [36] Kicer, F.Y., Arora, J.S., 1999, optimal design of H-frame transmission poles for earthquake loading, J.Struct. Eng., 125, 1299-1308.

    [37] Mahendra, P.S., Sarbject, S., Luis, M.N., 2002, Tuned mass dampers for response control of torsional buildings, E.E.S.D., 31,749-769.

    [38] Marler, R.T., Arora, J.S., 2004, Survey of multi-objective optimzition methods for engineering, Struct. Multidisc. Optim., 26, 369-395.

    [39] Micheal, D.S., Steven, W.K., 1999, Fuzzy logic control of bridge structures using intelligent semi-active seismic isolation systems, E.E.S.D., 28, 37-60.

    [40] Morgan, G.Ch., 1998, Fuzzy logic, Routlendge Encyclopedia of Philosophy, 3, first edition, Craig, E.Routledge, London.

    [41] Ogata, K. 1982, Modern Control Engineering, Engle wood Cliffs, N.J. Prentice Hall Inc.

    [42] Pall, A.S. Marsh, C.1982, Response of friction damped braced frames, ASCE, J. of Structural Division, ST6, 1313-1323.

    [43] Pareto, V., 1896, Cours d,economic ploitique, Lausanne, Switzerland, Rouge.

    [64] Whittaker, A.S., 1992, UBC/EERC, 89, 2.

    [65] Wirsching, P.H., Campbell, G.W., 1974, Minimal structural response under random excitation using the vibration absorber, E.E.S.D., 2, 303-312.

    [66] Wu, S.J., Chow, P.I., 1995, Integrated discere and configuration optimization of trusses using GA, Coumputer & Structures, 55,4, 695-702.

    [67] Xia, C., Hanson , R., 1992, Influence of ADAS element parameters on building seismic response, ASCE, J. Structural Div., 118.

    [68] Yamaguchi H., Harnornchai, N., 1993, Fundamenal charactrastics of multiple tuned mass dampers for suppressing harmonically forced oscillators, E.E.S.D., 22, 51-62.

    [69] Yang, N.J., Soong, T.T., 1989, Recent Advances in active control of civil engineering structures, Int., J. of probabilistic Engg. Mechanics, 3, 4, 179-187.

    [70] Zadeh, L.A., 1988, Fuzzy logic, IEEE, computer magazine, 21, 4.

    [71] Zimmermann, H.J., 1996, FuzzySet Theory and its Applications, third edition, Kluwer Academic Publishers, third edition.

    [72] Zitzler, E., Thiele, L., 1998, An evolutionary algorithm for multiobjective optimization: The strength Pareto approach, Tech. Report 43, Computer engineering and federal ins. Of Tech., Zurich.

    ]73[ آذر، عادل.، فرجی، حجت.، 1380، علم مدیریت فازی، تهران.

    ]74[ تقدس، حسین.، محمودزاده، فتح الله.، شکرچی‌زاده، محمد. 1383، برآورد ضریب انتشار پذیری کلر در بتن به روش شبکه عصبی فازی، پنجمین کنفرانس سیستم‌های فازی ایران، 223- 231.

    ]75[ زاهدی، مرتضی.، 1378، تئوری مجموعه‌های فازی و کاربردهای آن، نشر کتاب دانشگاهی.

    ]76[ سینایی، علی.، حجازی، فرزاد. 1382، بهینه سازی کنترل فعال سازه توسط شبکه‌های عصبی، ششمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی عمران، 389-395.

    ]77[ طاهری، سید محمود.، 1378، آشنایی با نظریه مجموعه‌های فازی، انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، چاپ دوم.

    ]78[ لوکس، کارو.، وهدانی، شهرام.، 1382، تحلیل اثر تشدید در دره‌های آبرفتی V شکل با استفاده از سیستم نرو فازی، نشریه دانشکده فنی، 37، 1، 63-74.

    ]79[ مرندی، مرتضی.، باقرپور، محمد حسین.، تحلیل ضریب اطمینان پایداری شیب‌های خاکی با استفده از تئوری فازی، پنجمین کنفرانس سیستم‌های فازی ایران، 635-645.

    ]80[ ناطق الهی، فریبرز.، 1378، میراگرهای انرژی در مقاوم سازی لرزه‌ای ساختمان‌ها، پژوهشکده بین المللی زلزله شناسی ومهندسی زلزله.

    ]81[ کاسکو، بارت، 1377، تفکر فازی، مترجمان غفاری، مقصود پور، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی.

پروپوزال در مورد پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD), گزارش سمینار در مورد پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD), تز دکترا در مورد پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD), رساله در مورد پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD), پایان نامه در مورد پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD), تحقیق در مورد پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD), مقاله در مورد پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD), پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD), تحقیق دانشجویی در مورد پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD), مقاله دانشجویی در مورد پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD), پروژه دانشجویی درباره پایان نامه کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD)

دریافت لینک دانلود به صورت خودکار بلافاصله پس از پرداخت

امکان پرداخت آنلاین از طریق کلیه کارت های عضو شتاب

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول