انجمن مهندسی سازه ایران مهندسی سازه و ساخت 2476-3977 12 08 2025 11 01 Extracting optimal parameters and evaluating the performance of the self-control system using frequency and time domain analyses استخراج پارامترهای بهینه و ارزیابی عملکرد سیستم دارای قابلیت خودکنترلی با تحلیل‏های حوزه فرکانس و زمان 210 229 212506 10.22065/jsce.2024.466461.3456 FA نهمت خدایی استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خورموج، خورموج، ایران 0000-0003-2057-1567 Journal Article 2024 07 27 Structural systems with self-control capabilities, such as tall buildings with isolated suspended parts or controlled Mega-Sub systems, in which a part of the main structure acts as a vibration-absorbing substructure, have been proposed and noticed in recent years. In this research, the control performance of the self-control system was investigated by presenting a two-degree-of-freedom conceptual model with the primary damped mass under the white-noise random excitation and the vibrations of both masses are controlled. The optimal parameters and control performance of self-control system and TMD were compared using the frequency-domain analysis, and the vibration of the masses was also obtained with time-domain analysis. An example of a tall building under wind loads was presented and analyzed. The results showed that the efficiency of the self-control system increases with mass ratio. For example, in the conceptual model, for a mass ratio of 30%, the displacement was reduced by 70.7% compared to the uncontrolled state. The time-domain analysis showed that in the self-control system, the vibrations of the two masses are similar, but they have a phase difference, which provides the basis for controlling the vibrations by the damper. For the tall building, the self-control system played an effective role in controlling the structure's vibrations, especially the crosswind direction, which were more dominant than the along-wind vibrations. The optimal parameters of the along-wind response compared to the crosswind one were closer to the parameters of the conceptual model. For the tall building, providing a more accurate structural model and loading was associated with more favorable optimization results. سیستم‎های سازه‎ای با قابلیت خودکنترلی مثل سازه بلند با بخش‎های معلق جدا شده یا سیستم مگاساب کنترل‎شده که در آن‎ها بخشی از سازه اصلی به عنوان زیرسازه جاذب ارتعاش عمل می‎کند، در سال‎های اخیر پیشنهاد شده و مورد توجه قرار گرفته‎اند. در این تحقیق، قابلیت کنترل سیستم خودکنترل با ارائه مدل مفهومی دو درجه آزادی با سیستم اولیه میرا تحت تحریک تصادفی نوفه سفید مورد بررسی قرار گرفت. هدف کنترل به نحوی انتخاب شد که ارتعاشات هر دو جرم کنترل شود و پارامترهای بهینه و عملکردهای کنترلی سیستم خودکنترل و TMD با استفاده از تحلیل حوزه فرکانس مقایسه شد. همچنین، ارتعاش جرم‎ها با تحلیل حوزه زمان نیز بررسی گردید. برای ارزیابی نقش روش خودکنترلی در کاهش ارتعاشات سازه‎ها و مقایسه عملکرد آن‏ها با مدل مفهومی، مثالی از ساختمان بلند در معرض باد ارائه و بررسی شد. نتایج نشان داد کارآیی سیستم خودکنترلی با افزایش نسبت جرمی بیشتر می‎شود. به‎طور مثال، در مدل مفهومی، برای نسبت جرمی 30 درصد، جایجایی نسبت به حالت کنترل نشده، 7/70 درصد کاهش داشت. تحلیل حوزه زمان نشان داد در سیستم خودکنترل، ارتعاشات جرم‏های اولیه و ثانویه مشابه هستند ولی نسبت به هم اختلاف فاز دارند که زمینه را برای کاهش ارتعاشات توسط میراگر فراهم می‎کند. برای ساختمان بلند، سیستم خودکنترلی نقش موثری در کنترل ارتعاشات سازه به‏ویژه نوسانات عرضی که غالب‎تر از ارتعاشات طولی بود، داشت. پارامترهای بهینه پاسخ طولی ساختمان در مقایسه با پاسخ عرضی، به پارامترهای مدل مفهومی نزدیک‏تر بود. برای ساختمان بلند، ارائه مدل سازه‏ای و بارگذاری دقیق‎تر، با نتایج بهینه‏سازی مطلوب‎تری همراه بود. https://www.jsce.ir/article_212506_3ec266807afae2625901a9448b7e35f8.pdf