OPTIMAL PARAMETER DESIGN OF MULTIPLE TUNED MASS DAMPER FOR TALL BUILDINGS USING MULTI-OBJECTIVE PARTICLE SWARM OPTIMIZATION ALGORITHM CONSIDERING SOIL-STRUCTURE INTERACTION EFFECTS.
Saved in:
| Title: | OPTIMAL PARAMETER DESIGN OF MULTIPLE TUNED MASS DAMPER FOR TALL BUILDINGS USING MULTI-OBJECTIVE PARTICLE SWARM OPTIMIZATION ALGORITHM CONSIDERING SOIL-STRUCTURE INTERACTION EFFECTS. |
|---|---|
| Alternate Title: | DISEÑO ÓPTIMO DE PARÁMETROS DE UN AMORTIGUADOR DE MASAS SINTONIZADO MÚLTIPLE PARA EDIFICIOS ALTOS UTILIZANDO UN ALGORITMO DE OPTIMIZACIÓN DE ENJAMBRE DE PARTÍCULAS MULTIOBJETIVO QUE CONSIDERA LOS EFECTOS DE INTERACCIÓN SUELO-ESTRUCTURA DESENHO ÓTIMO DE PARÂMETROS DE UM AMORTECEDOR DE MASSA SINTONIZADO MÚLTIPLO PARA EDIFÍCIOS ALTOS UTILIZANDO UM ALGORITMO DE OTIMIZAÇÃO DE ENXAME DE PARTÍCULAS MULTIOBJETIVO CONSIDERANDO OS EFEITOS DA INTERAÇÃO SOLO-ESTRUTURA |
| Authors: | Sobhanian, Reza1, Sabouri, Jamshid1 J-Sabouri@iaut.ac.ir, Dabiri, Rouzbeh1 |
| Source: | Brazilian Journal of Education, Technology & Society (BRAJETS) / Cadernos de Educação Tecnologia e Sociedade (CETS). 2024 Special Issue, Vol. 17, p216-230. 15p. |
| Subject Terms: | Particle swarm optimization, Tuned mass dampers, Soil-structure interaction, Structural dynamics, Equations of motion, Effect of earthquakes on buildings |
| Abstract (English): | This study focuses on controlling structural vibrations during earthquakes by utilizing tuned mass dampers (TMD) to minimize structural responses. The optimization of damper parameters is crucial for achieving this goal. The research explores the use of multiple tuned mass dampers (MTMD) in place of a single TMD in the roof story. The impact of soil-structure interaction (SSI) on seismic responses is considered, necessitating an investigation into optimizing damper characteristics across different floors. Equations of motion for structures with multiple dampers and SSI were developed, and the state-space method was employed for solving these equations. Generalized mass and stiffness matrices for structures with MTMD and SSI were presented. The study utilized the multiple objective particle swarm optimization (MOPSO) algorithm to determine optimal damper parameters. The parameters of these dampers should be determined in such a way that they lead to minimum seismic responses of the structure. By analyzing 40-story benchmark and 20-story structures, the research highlights the significant influence of SSI on the distribution and stiffness of dampers within the structures, emphasizing the importance of considering interaction effects in damper optimization. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (Spanish): | Este estudio se centra en el control de las vibraciones estructurales durante los terremotos mediante el uso de amortiguadores de masa sintonizados (TMD) para minimizar las respuestas estructurales. La optimización de los parámetros de los amortiguadores es crucial para lograr este objetivo. La investigación explora el uso de múltiples amortiguadores de masa sintonizados (MTMD) en lugar de un solo TMD en el piso del techo. Se considera el impacto de la interacción suelo-estructura (SSI) en las respuestas sísmicas, lo que requiere una investigación para optimizar las características de los amortiguadores en diferentes pisos. Se desarrollaron ecuaciones de movimiento para estructuras con múltiples amortiguadores y SSI, y se empleó el método de espacio de estados para resolver estas ecuaciones. Se presentaron matrices de masa y rigidez generalizadas para estructuras con MTMD y SSI. El estudio utilizó el algoritmo de optimización de enjambre de partículas de múltiples objetivos (MOPSO) para determinar los parámetros óptimos de los amortiguadores. Los parámetros de estos amortiguadores deben determinarse de tal manera que conduzcan a respuestas sísmicas mínimas de la estructura. Al analizar estructuras de referencia de 40 pisos y de 20 pisos, la investigación destaca la influencia significativa de SSI en la distribución y rigidez de los amortiguadores dentro de las estructuras, enfatizando la importancia de considerar los efectos de interacción en la optimización de los amortiguadores. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (Portuguese): | Este estudo concentra-se no controle das vibrações estruturais durante terremotos por meio do uso de amortecedores de massa sintonizados (TMD), visando minimizar as respostas estruturais. A otimização dos parâmetros dos amortecedores é fundamental para alcançar esse objetivo. A pesquisa explora o uso de múltiplos amortecedores de massa sintonizados (MTMD) em vez de um único TMD localizado no topo do edifício. Considera-se o impacto da interação solo-estrutura (SSI) nas respostas sísmicas, o que exige uma investigação detalhada para otimizar as características dos amortecedores em diferentes pavimentos. Equações de movimento foram desenvolvidas para estruturas com múltiplos amortecedores e SSI, sendo resolvidas por meio do método de espaço de estados. Matrizes de massa e rigidez generalizadas foram apresentadas para estruturas com MTMD e SSI. O estudo utilizou o algoritmo de otimização de enxame de partículas multiobjetivo (MOPSO) para determinar os parâmetros ideais dos amortecedores. Esses parâmetros devem ser definidos de maneira a minimizar as respostas sísmicas da estrutura. Analisando estruturas de referência com 40 e 20 andares, a pesquisa destaca a influência significativa da SSI na distribuição e rigidez dos amortecedores dentro das estruturas, enfatizando a importância de considerar os efeitos de interação na otimização dos amortecedores. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Copyright of Brazilian Journal of Education, Technology & Society (BRAJETS) / Cadernos de Educação Tecnologia e Sociedade (CETS) is the property of Brazilian Journal of Education, Technology & Society - BRAJETS and its content may not be copied or emailed to multiple sites without the copyright holder's express written permission. Additionally, content may not be used with any artificial intelligence tools or machine learning technologies. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.) | |
| Database: | Education Research Complete |
| Abstract: | This study focuses on controlling structural vibrations during earthquakes by utilizing tuned mass dampers (TMD) to minimize structural responses. The optimization of damper parameters is crucial for achieving this goal. The research explores the use of multiple tuned mass dampers (MTMD) in place of a single TMD in the roof story. The impact of soil-structure interaction (SSI) on seismic responses is considered, necessitating an investigation into optimizing damper characteristics across different floors. Equations of motion for structures with multiple dampers and SSI were developed, and the state-space method was employed for solving these equations. Generalized mass and stiffness matrices for structures with MTMD and SSI were presented. The study utilized the multiple objective particle swarm optimization (MOPSO) algorithm to determine optimal damper parameters. The parameters of these dampers should be determined in such a way that they lead to minimum seismic responses of the structure. By analyzing 40-story benchmark and 20-story structures, the research highlights the significant influence of SSI on the distribution and stiffness of dampers within the structures, emphasizing the importance of considering interaction effects in damper optimization. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
|---|---|
| ISSN: | 23169907 |
| DOI: | 10.14571/brajets.v17.nse3.216-230 |
