ارائه فرمول هایی برای طراحی بهینه TMD با بهره گیری از روش برنامه ریزی ژنتیک و کاربرد آن در کنترل سازه های در معرض زلزله

هدف از مقاله حاضر، ارایه فرمول های جدید برای تنظیم بهینه پارامترهای میراگر جرمی تنظیم شده (TMD) با بهره گیری از روش برنامه ریزی ژنتیک (GP) و باهدف کاربرد آن در کنترل سازه های در معرض زلزله است. برای این منظور، ابتدا مسیله تنظیم بهینه پارامترهای TMD در یک سازه اصلی تحت تحریک شتاب پایه از نوع اغتشاش سفید تبیین شده است. سپس پارامترهای بهینه TMD با استفاده از الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر آموزش و یادگیری (TLBO) و برای طیف وسیعی از نسبت های جرمی TMD و نسبت میرایی سازه تعیین گردیدند. پایگاه داده های حاصل برای استخراج فرمول هایی مبتنی بر روشGP مورد استفاده قرار گرفتند. کارایی فرمول-های پیشنهادی برای کاربردهای کنترل لرزه ای سازه ها با تنظیم بهینه پارامترهای TMD برای دو سازه 10 و 40 طبقه و مقایسه آن ها با نتایج به دست آمده از الگوریتم TLBO ارزیابی شد. پاسخ های لرزه ای سازه های موردمطالعه تحت تاثیر چهار زلزله معروف شامل زلزله ال سنترو، هاچینو، نورثریج و کوبه نشان داد که تنظیم بهینه پارامترهای TMD به کمک فرمول های پیشنهادی، ضمن حذف هزینه محاسباتی ناشی از به کارگیری الگوریتم های فرا اکتشافی، عملکرد مطلوبی را در کاهش جابجایی و شتاب مطلق طبقات فراهم می نمایند و با ارایه یک تنظیم بهینه ساده و سریع، می توانند برای کاربردهای کنترل لرزه ای سازه ها به کار آیند. TMD تنظیم شده به کمک TLBO، کاهشی در حدود 03/18 و 72/6 درصد را در بیشینه جابجایی و شتاب طبقات سازه 10 طبقه به طور متوسط برای همه زلزله ها فراهم نموده، لیکن TMD تنظیم شده به کمک فرمول های پیشنهادی، به ترتیب سبب کاهش 47/18 و 23/11 درصد در پاسخ های مذکور شد. نتایج سازه 40 طبقه نشان داد که این کاهش ها به ترتیب برابر 46/9 و 98/0 درصد برای TMD تنظیم شده به کمک TLBO بود، درحالی که کاهش 58/11 و 1/5 درصد برای TMD تنظیم شده به کمک فرمول های پیشنهادی در پاسخ بیشینه جابجایی و شتاب طبقات به دست آمد.