دانلود,بررسی پاورپوینت پدیده‌های خطرناک طبیعی ومتدهای جلوگیری از آن در ساختمان,pptx

دانلود,بررسی پاورپوینت پدیده‌های خطرناک طبیعی ومتدهای جلوگیری از آن در ساختمان,pptx

تاریخ ایجاد 16/06/1398 12:00:00 ق.ظ تعدادبرگ: 200 قیمت: 30000 تومان	تعدادمشاهده 4

دانلود,بررسی پاورپوینت پدیده‌های خطرناک طبیعی ومتدهای جلوگیری از آن در ساختمان,pptx

بخشی از مطلب

سازه‌های کنترل شده فعال
برخی از اولین یادداشتهای مربوط به یک سازه کنترل شده فعال در کارهای زوک [2-1] دیده می‌شوند که در آن بعنوان سازه‌های پویا یاد شده است. زوک همچنین بیان نمود که کنترل‌های فعالی که جهت کاهش جابجایی سازه‌ای بکار می‌روند از آن چیزی که جابجایی سازه‌ای را پدید می‌آورد مجزا می‌باشند. سازه‌های پویای توصیف شده بوسیله زوک پیشتر از او نیز بررسی شده بود. در واقع، زوک هر روش تولیدی را که قابلیت تغییر فرم، شکل و ساختار جهت سازگار کردن سازه با تغییرات نیرویی و کاربری‌ها داشته باشد را ارائه و بیان نمود. برای مثال، یک سازه می‌تواند در کارخانه بصورت فشرده و کامل ساخته شده و سپس به مکان موردنظر آورده شده و در مکان نصب، با بهره‌گیری از انرژی‌های خارجی و سیستم‌های کنترل تعریف شده بطور خودکار نصب و برپا ‌شود. بطور مشابه، می‌تواند سازه‌هایی را تصور نمود که بطور معکوس قابلیت جمع شدگی و برچیده شدن خودکار را داشته یا بتوانند با بهره‌گیری از دستگاه‌های کنترل تغییر شکل داده و به اشکال سازه‌ای دلخواه تبدیل شوند.
موضوع مورد بحث و بررسی در این کتاب، مربوط به دسته اول که بعنوان کنترل‌های فعال جهت کاهش جابجایی سازه بیان شد می‌باشد. بر اساس کار زوک [3]، اولین کوشش‌ها در این راستا در سال 1960 و هنگامی که اوگن فری سینت از کابل‌های مهاربند پیش تنیده بعنوان دستگاه‌های کنترل جهت پایداری سازه‌های بلند استفاده نمود انجام شد. لیوزلین نیز بطور مستقل در 1965 ایده طراحی سازه‌های بلند با کابل‌های نصب شده در قاب سازه‌ای که به جک‌های هیدرولیکی در پی متصل شده‌اند را مطرح نمود. حسگرهای اندازه‌گیری جابجایی در بالاترین طبقه سازه جاگذاری شده و سیگنال‌های فرستاده شده از این حسگرها، تعیین کننده میزان نیروی اعمالی توسط جک‌ها بود که نظریه «سازه‌های هوشمند دینامیکی» را بر اساس قابلیت انجام کنترل پاسخ فعال بهنگام رخداد زلزله‌های شدید مطرح نمودند. نوردل نیز استفاده از سیستم‌های فعال که بتواند بهنگام اعمال نیروهای حداکثر خارجی غیرمنتظره بصورت فعال وارد عمل شده و مقاومت کنند را پیشنهاد نمود. دو حالت از چنین سیستم‌هایی در اشکال (1-2) و (2-2) ترسیم شده‌اند. شکل (1-2) یک سیستم مهاربند قطری قابل جابجایی را نشان می‌دهد. در حالت فعال، مهاربندی قطری مقاومت جانبی سازه را در برابر بارهای غیرمنتظره افزایش می‌دهند. همانطور که دیده می‌شود، مهاربندی‌های موردنظر باید بصورت مستقیم فعال شود. مشابه مطلب بالا برای ستون‌ها، دیوارها یا خرپاها نیز قابل تعریف بوده و شکل (2-2) یک نمونه از این مطلب می‌باشد. ستون‌ها در حالت فعالشان، هر دو مقاومت جانبی و عمودی را افزایش داده‌اند.

شکل (1-2) سیستم مهاربندی مفصلی فعال
سیر منظم از پژوهش‌ها در زمینه کنترل فعال تا 1972 شروع نشده بود. در این سال یائو یک تئوری کنترل بسیار بر پاه مفهوم کنترل سازه‌ای را ارائه نمود.

شکل (2-2) ستون‌های متحرک
همانطور که بوسیله یائو و بسیاری از کارهای پژوهشی بیان شده، یک سستم کنترل سازه‌ای دارای فرم ساختاری که در شکل 3-2 نشان داده شده می‌باشد. این ساختار، شامل موارد زیر است:
1) حسگرهایی که در سازه جهت اندازه‌گیری میزان تحریک خارجی یا مقدار پاسخ سازه‌ای و یا هر دو نصب می‌شوند.
2) دستگاه‌هایی برای پردازش دانسته‌های اندازه‌گیری شده و محاسبه نیروهای کنترل ضروری و موردنیاز بر پایه یک الگوریتم کنترل مطلوب
3) عملگرها، که معمولا با منابع انرژی خارجی کار کرده و نیروهای اعمالی موردنیاز را تولید می‌کنند.

شکل (3-2) ساختار شماتیک کنترل فعال
زمانی که فقط از تغییرات اندازه‌گیری شده پاسخ سازه‌ای استفاده می‌شود ساختار کنترل بعنوان یک کنترل حلقه – بسته شناخته شده بطوری که پاسخ سازه‌ای بطور پیوسته‌ای نظاره شده و این دانسته‌ها برای اصلاح مداوم نیروهای کنترل بکار می‌رود. یک کنترل حلقه- باز هنگامی که نیروهای کنترل تنها بر اساس تحریک خارجی تنظیم می‌شوند تعریف می‌شود. در حالتی که دانسته‌ها در هر دو زمینه مقادیر پاسخ‌ها و تحریک برای طراحی کنترل استفاده شوند، از تعریف کنترل حلقه باز- بسته در مقالات استفاده می‌شود.
برای بررسی اثر استفاده از نیروهای کنترل در یک سازه با شرایط ایده آل، سازه ساختمانی مدل شده با یک سیستم n درجه آزاد جرم متمرکز – فنر در نظر گرفته شود. معادله ماتریسی جابجایی سیستم را می‌توان بصورت زیر نوشت:
(1-2)
که C,M و K بترتیب ماتریس‌های جرم، میرایی و سختی   بوده، x(t) بردار جابجایی n بعدی، f(t) یک بردار r بعدی که تحریک خارجی یا بار اعمالی را نشان می‌دهد و u(t) بردار نیروی کنترل m بعدی می‌باشند. ماتریس E,D بترتیب دارای ابعاد   و   بوده و بعنوان ماتریس مکان‌های اعمال نیروی کنترل و تحریک‌های خارجی تعریف می‌شوند.
فرض می‌شود که ساختار حلقه باز- بسته طوری بکار برده می‌شود که نیروی کنترل u(t) بعنوان یک تابع خطی از بردار جابجایی بدست آمده x(t) ، بردار سرعت و تحریک f(t) قابل طراحی است. بردار نیروی کنترل از رابطه زیر می‌تواند بدست آید:
(2-2)
و   بهره‌های کنترل می‌باشند که می‌توانند وابسته به زمان نیز باشند.
با جایگذاری معادله (2-2) درون معادله (1-2) رابطه زیر حاصل می‌شود:
(3-2)
با مقایسه معادله (3-2) و معادله (1-2) بدون وجود کنترل، دیده می‌شود که اثر کنترل حلقه – بسته بصورت اصلاح مشخصه‌های سازه‌ای (سختی و میرایی) طوری که سازه پاسخ مناسبتری به تحریک بیرونی بدهد خود را نشان می‌دهد. اثر مؤلفه حلقه – باز یک اصلاح (کاهش یا نمایش کامل) در تحریک بیرونی می‌باشد. برگزیدن ماتریس‌های بهره کنترل   و   نیز به الگوریتم کنترل انتخاب شده وابسته است.
دیده می‌شود که مفهوم کنترل فعال بسیار اثرگذار و مهیج می‌باشد. از یکسو، می‌توان با اصلاح ویژگی‌های سازه‌ای طوری رفتار کرد که واکنش سازه به تحریک‌های بیرونی بسیار بهتر و مطلوب‌تر باشد. در سوی دیگر، کاهش مستقیم تراز تحریک منتقله به سازه نیز با کنترل فعال ممکن می‌گردد.
در گسترش مفهوم کنترل سازه‌ای فعال، یکی از اولین گام‌ها توسعه قوانین کنترل مناسب نظیر آنچه در رابطه (2-2) ارائه گردیده می‌باشد. برخی از الگوریتم‌های کنترل کاربردی رایج در حوزه ساختمان در گفتار سوم بحث و بررسی می‌شوند. برای خوانندگانی که در تئوری کنترل اطلاعات زیادی ندارند جالب است که بدانند مفاهیم پایه‌ای کنترل فعال تازه و نو نبوده و این مفاهیم جزء جدایی‌ناپذیر مهندسی کنترل و برق در چند دهه اخیر شده‌اند. همچنین این علم بصورت شگف‌آوری در حوزه گسترده‌ای از مهندسی هوافضا و مکانیک کاربردی شده است. اخیرا، کنترل جابجایی سازه‌های فضایی بزرگ نیز یک موضوع تحقیقاتی جدی شده، ولی بهرحال، کنترل فعال سازه‌های مهندسی عمران، همانگونه که در بالا نشان داده شد، یک موضوع مهم بوده و با وجود اینکه بسیاری از پایه‌های نظری آن در تئوری کنترل مدرن ریشه دارد، همانطور که دیده خواهد شد، کاربردش در سازه‌های مهندسی عمران در بسیاری از شیوه‌ها تکین و یگانه بوده و ارائه‌کننده یک حوزه تحقیقاتی نوین می‌باشد.

کلمات کلیدی مرتبط:
پدیده‌های خطرناک طبیعی ومتدهای جلوگیری از آن در ساختمان ,pptx ,دانلود,بررسی پاورپوینت پدیده‌های خطرناک طبیعی ومتدهای جلوگیری از آن در ساختمان,pptx , ,سازه‌های کنترل شده فعال ,برخی از اولین یادداشتهای مربوط به یک سازه کنترل شده فعال در کارهای زوک [2-1] دیده می‌شوند که در آن بعنوان سازه‌های پویا یاد ش,

مقالات مرتبط در این دسته