برگزاری دفاعیه دکتری آقای مهندس مسعود ذبیحی سامانی

چکیده این رساله به شرح زیر می‌باشد:
در سه دهه اخیر و همزمان با افزایش ارتفاع سازه ها، تلاش های زیادی در خصوص استفاده از سیستم های محافظ سازه ای، به منظورکاهش اثرات خطرات محیطی از قبیل زلزله ها و باد های شدید بر سازه های مهندسی عمران صورت گرفته است و با مطرح شدن تجهیزات هوشمند، این بحث که قسمتی از نیروی مقاوم در برابر زلزله را بصورت فعال یا نیمه فعال به سازه وارد کنیم، مطرح شد. این سیستم ها معمولاً دستگاه های میرایی تکمیلی را برای افزایش اتلاف انرژی سازه محافظت شده با توانایی انطباق با تغییرات سازه و تغییرات محیطی را دارند و قابلیت اطمینان سازه را افزایش می دهند.  هدف اصلی در کنترل لرزه ای سازه ها، مینیمم کردن جابجایی ها و تنش های حاصله از آن با استفاده از حداقل انرژی خارجی مورد نیاز است. یکی از الگوریتم های کنترلی کارا و موثر در کنترل سازه ها، روش کنترل پس خور (Feedback Control) است، زیرا نیروی کنترل در این روش ها تابعی از پاسخ سازه بوده و در تعیین نیروی کنترل لحظه بعد، نقش موثری ایفا می کند. تحقیقات زیادی تاثیر و کارایی این روش را اثبات می کند. اما یکی از مهمترین معایب روش های کنترل کلاسیک، عدم رابطه مستقیم نیروی خارجی با ارتعاش ورودی است. برای حل این مشکل، روش های کنترل پس خور (Feedback Control) اصلاح شده با استفاده از تحلیل ویولت در این تحقیق مورد ارائه شده است. از جمله این روش ها، روش تخصیص قطب ها (Pole Assignment) و یا کنترل بهینه کلاسیک خطی LQR می باشد. یکی از مهمترین معایب در روش تخصیص قطب ها و کنترل بهینه کلاسیک خطی LQR، عدم رابطه مستقیم نیروی خارجی با فرکانس و انرژی ارتعاش ورودی است. به همین دلیل، با توجه به ساختار این روش های کنترلی، این روش ها فاقد کلیت بهینه برای هر زلزله نامعلوم است. اگرچه محققان، مشکل را با استفاده غیرمستقیم از نیروی زلزله در محاسبه ماتریس بهره و قطب ها، تا حدودی حل کرده اند اما بعلت ماهیت غیر یکنواخت، محتوای متغیر فرکانسی و انرژی زلزله بهتر است ماهیت ارتعاش، در محاسبه قطب ها یا ماتریس بهره تاثیر مستقیمی داشته باشد. به همین دلیل، در این تحقیق سعی بر آن است روش های کنترلی ارائه شود که نیروی خارجی بصورت مستقیم در تعیین نیروی کنترل، نقش داشته باشند. همچنین برای افزایش کارایی الگوریتم های کنترل متداول، از خصوصیات مناسب تبدیل ویولت در آنالیز سیگنال و تحلیل محتوای انرژی زلزله ورودی، بعنوان ابزاری مناسب مورد استفاده قرار خواهد گرفت. در این تحقیق سعی خواهد شد با بکارگیری یک الگوریتم کنترل کننده اصلاح شونده، پارامتر هایی نظیر حداکثر تغییر مکان طبقات، حداکثر تغییر مکان نسبی طبقات و حداکثر شتاب سازه را با استفاده از مقدار بهینه ای از سطح نیروی کنترل، تا حد بهینه ای کاهش داد. با استفاده از الگوریتم های قدرتمند بهینه سازی انفجار بزرگ و الگوریتم جستجوی فاخته، کنترل کننده بهینه اصلاح شده تخصیص قطب و کنترل بهینه کلاسیک خطی LQR ، برای محاسبه ماتریس بهره و نیروی کنترل مطابق با فرکانس های زلزله مد نظر قرار گرفته است.

رایانامه جهت ارتباط با دانشجوی فوق: mzabihi [AT] iust.ac.ir