بررسي تأثير استفاده از سيستم‌هاي كنترل فعال برطراحي سازه‌ها براساس عملكرد

كاهش پاسخ سازه‌ها و حفظ ايمني آن‌ها طي اعمال بارهاي طبيعي مانند زلزله و بادهاي قوي، كه مي‌توانند اثرات زيانباري بر سازه‌هاي عمراني داشته باشند، همواره از دغدغه‌هاي مهندسان سازه بوده‌است. هم‌چنين به مرور زمان، سازه‌ها به سوي سازه‌هاي نرم‌تر مانند ساختمان‌هاي بلند و پل‌هاي طويل گرايش پيدا كرده‌اند، از اين‌رو استفاده از سيستم‌هاي جديد، مانند سيستم‌هاي كنترل فعال، به يك ضرورت تبديل شده‌ است. از سوي ديگر در سال‌هاي اخير، نياز به اراﺋه روش‌هاي جديد بر مبناي تحليل‌هاي غيرخطي كه رفتار واقعي مصالح را نيز درنظر مي‌گيرند و ناتواني بررسي وضعيت سازه پس از تسليم در روش طراحي بر اساس نيرو، طراحي سازه‌ها را به سمت روش جديد طراحي براساس عملكرد، سوق داده است. در روش طراحي بر اساس عملكرد، امكان انتخاب اهداف عملكردي وسيعي متناسب با نياز مورد نظر فراهم مي‌آيد و لذا سازه بر اساس حفظ يك سطح عملكردي مشخص طراحي مي‌شود. در اين مقاله حداكثر جابه‌جايي مجاز سازه براي حفظ آن در سطح مشخصي از عملكرد با استفاده از روش بيان شده در دستورالعمل بهسازي لرزه اي ساختمان‌هاي موجود ايران (نشريه‌ 360) و با استفاده از تحليل غيرخطي استاتيكي فزآينده (Pushover) به‌دست آورده شده و با تغيير مكاني كه موجب خروج از سطح عملكردي بالاتر از سطح عملكرد فرضي اوليه مي‌گردد، مقايسه مي‌شود. سپس با استفاده از روش‌هاي محاسباتي كنترل فعال، نيروي كنترلي به‌گونه‌اي به سازه اعمال مي‌شود كه جابه‌جايي سازه در سطح عملكردي بالاتر از عملكرد فعلي آن قرار گيرد. بررسي‌ها روي دو قاب ساختماني 5 و 10 طبقه كه بر اساس سطح عملكرد ايمني جاني (LS) طراحي شده‌اند و لازم است در برابر زلزله خاص با كاربرد سيستم كنترل فعال در سطح عملكردي قابليت استفاده بي‌وقفه (IO) قرار گيرند، انجام شده و در نهايت نتايج حاصل از اعمال نيروي كنترل در كاهش پاسخ سازه‌ها، نشان داده شده است.