Development of intelligent systems for active and hybrid control of structures under earthquake excitation considering soil-structure interaction

Abstract

يمكن للكوارث الطبيعية مثل الزلازل أو الرياح ان تدمر الهياكل المدنية وتعرض سلامة الناس للخطر. في الس نوات ا لخيرة ، أصبحت حماية هذه الهياكل من هاته الظواهر موضوع بحث مكثف لضمان السلامة الهيكلية باس تخدام تقنيات مختلفة للتحكم في الاهتزازات الهيكلية للحد من خطورتها هاته الظواهر. حيث يكون الهدف الرئيسي هو حماية هذه الهياكل وتوفير السلامة لشاغليها . في هذ ه الدراسة ، قمنا إ باجراء تحقيقات لهذا النوع من التحكم على العديد من الهياكل إ لاثبات فعاليتها في الحد من الآثار الزلزالية ، باس تخدام ثلاثة قوانين تحكم مثل: أظهرت هذه الدراسة أن هذا النوع من التحكم هو حل موثوق به لحماية الهياكل من الزلازل . .Fractional Order PID و PID و LQR في اس تجابة الهياكل الخاضعة للرقابة. وقد أظهر هذا أنه إ اذا كانت التربة الموجودة أسفل قاعدة )SSI( في جزء أآخر من هذه الدراسة ، قدمنا تا ثير تفاع ل بنية الترب ة الهياكل ذات قابلية عالية للتشوه ، فمن المهم جدًا إ ادخال تا ثير التفاعل من أجل العثور على السلوك الحقيقي للهياكل Les catastrophes naturelles telles que les tremblements de terre ou les vents peuvent endommager les structures civiles et mettre en danger la sécurité des personnes. Ces dernières années, la protection de ces structures contre les risques naturels est devenue un sujet de recherche intensive pour assurer la sécurité structurelle en utilisant différentes techniques de contrôle des vibrations structurelles pour réduire les vibrations structurelles. Où l'objectif principal est de protéger ces structures et d'assurer la sécurité des occupants humains. Dans cette étude, nous avons investigué ce type de contrôle sur plusieurs structures afin de démontrer son efficacité à réduire les effets sismiques, en utilisant trois lois de contrôle telles que : les contrôleurs LQR, PID et PID d’ordre fractionnel. Cette étude a montré que ce type de contrôle est une solution fiable pour protéger les ouvrages contre les séismes. Dans une autre partie de cette étude, nous avons introduit l'effet de l'interaction sol-structure (SSI) dans la réponse des structures contrôlées. Ceci a montré que si le sol sous la base des structures a une grande déformabilité, il est très important d'introduire l'effet d'interaction afin de trouver le comportement réel des structures. Natural hazards like earthquakes or winds can damage civil structures and risk people’s safety. In recent years, protecting these structures against natural hazards has become a subject of intensive research to ensure structural safety by using different structural vibration control techniques to reduce structural vibrations. Where the main goal is to protect these structures and provide safety to human occupants. In this study, we made investigations of this type of control on several structures to demonstrate its effectiveness in reducing seismic effects, by using three control laws such as : LQR, PID and Fractional Order PID controllers. This study has shown that this type of control is a reliable solution for protecting structures to earthquakes. In another part of this study, we introduced the effect of soil-structure interaction (SSI) in the response of controlled structures. This has shown that if the soil beneath the base of structures have a high deformability, it is very important to introduce the effect of interaction in order to find the real behavior of structures