Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü

BERGMAN, Lawrence A.; VOULGARIS, Petros; Turan, Gürsoy

Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü

Gürsoy TURAN, (İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, İzmir, Türkiye)

Petros VOULGARIS, (Univercity of Illinois, Department, of Aero & Astro Eng., Urbana, USA)

Lawrence A. BERGMAN (Univercity of Illinois, Department, of Aero & Astro Eng., Urbana, USA)

Teknik Dergi

6 1

Yıl: 2009 Cilt: 20 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 4865 - 4889 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü

Öz:

Bu çalışmada çeşitli kontrol algoritmalarının etkinliğini birbiriyle karşılaştırmak amacıyla oluşturulmuş bir kablolu köprü kontrol model örneği [1, 2] baz alınmıştır. Köprünün sonlu elemanlar modeli modal önem sırasına göre küçültülerek 1/6 boyutunda bir kontrol tasarım modeli elde edilmiştir. Köprünün deprem hareketi sırasındaki kritik noktaları dikkatle gözlenmiş, ve yol seviyesinde kule kesme kuvvetlerinin oluştuğu noktaların kontrolü en zor noktalar olduğunu ortaya konmuştur. Kontrol amaçlı olarak hidrolik pistonlar kullanılmıştır. Belirsizliği tolere edebilen bir tasarım önerisiyle, tasarım modeli ile değerlendirme modeli arasındaki fark sınanmıştır. Ayrıca μ-sentezi esas alınarak bir kontrol denklemi kurgulanmıştır ve bununla birlikte davranış benzetimi gerçekleştirilmiştir.

Anahtar Kelime:

Konular: İnşaat Mühendisliği

Eartquake response control of a cable-stayed bridge by using u-synthesis

Öz:

This study is based on a benchmark control problem for seismic response of cable-stayed bridges that is introduced to compare the effectiveness of various control algorithms [1, 2]. The finite element model of the bridge is arranged according to its modal importance and is reduced to 1/6’th of its size. Special attention is given to the control of critical locations of the bridge response. Among these, the tower shear forces at the deck level were the hardest to reduce by using hydraulic actuators. An uncertainty tolerant design is introduced to account for the design model difference from the evaluation model. Finally, a μ-synthesis based controller is designed and used in the closed loop system simulation of the bridge.

Anahtar Kelime:

Konular: İnşaat Mühendisliği

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] [Dyke, S.J., Caicedo, J.M., Turan, G., Bergman, L.A., and Hague, S., Phase I benchmark control problem for seismic response of cable-stayed bridges. Journal of Structural Engineering, ASCE, 129:7, 857-872, 2003.
[2] Dyke, S.J., Caicedo, J.M., Bergman, L.A., Turan, G., Introducing a benchmark control problem for a cable stayed bridge subjected to seismic excitation, China-US Millennium Symposium on Earthquake Engineering, Beyjing, Çin, 2000, (Kaynak: EARTHQUAKE ENGINEERING FRONTIERS IN THE NEW MILLENNIUM, 287- 292, 2001)
[3] Turan, G., Active Control of a Cable-Stayed Bridge against Earthquake Excitations, Ph.D. thesis, Dept. of Civil & Env. Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, 2001.
[4] Balas, G.J., Doyle, J.C., Glover, K., Packard, A., Smith, R., μ-Analysis and Synthesis TOOL-BOX for use with MATLAB, The Mathworks, Inc. ,1995.
[5] Dailey, R.L., Lecture notes for the workshop on ∞ H and μ methods for robust control, American Control Conference, San Diego, California, 1990.
[6] Zhou, K., Doyle, J.C., Glover, K., Robust and Optimal Control, Prentice Hall, NJ,1996.
[7] Jung, H.J., Spencer, B.F., Lee, I.W., Benchmark Control Problem of a Seismically Excited Cable-Stayed Bridge Using MR Dampers, Third World Conference on Structural Control, Como, İtalya, 2002
[8] Agrawal, A. K., Yang, J.N., He W.L., Performance Evaluation of Some Semi-active Control Systems For Benchmark Cable-Stayed Bridge, Third World Conference on Structural Control, Como, İtalya, 2002.
[9] Moon, S.J., Bergman, L.A., Voulgaris, P.G., Sliding Mode Control of A Semi-Actively Controlled Cable-Stayed Bridge, Third World Conference on Structural Control,Como, İtalya, 2002.
[10] Turan, G., Voulgaris, P.G., Bergman, L.A., μ-Synthesis Control of a Cable-Stayed Bridge against Earthquake Excitation, Third World Conference on Structural Control,Como, İtalya, 2002.
[11] Ruangrassamee, A., Kawashima, K., Seismic Response Control of a Benchmark Cable-Stayed Bridge by Variable Dampers, Proceedings of the American Control Conference, Anchorage, AK, 2002.
[12] Hansen, H. I., Active vibration Control of Long Suspension Bridges, Ph.D. Thesis, Dept. Of Building Technology and Structural Engineering, Aalborg University, 1998.
[13] Bossens, F., Preumont, A., Active Tendon Control of cable-stayed bridges: a large scale demonstration. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 30, 961-979,2001.
[14] Markovski A., Petkov P., Gu D.W. ve Konstantinov M., Fortran 77 Routines for msynthesis and H design. NICONET Report, SLWN2003-1, Working Group on Software (WGS), Belçika, 2003. (http://www.icm.tubs.de/NICONET/REPORTS/SLWN2003-1.ps.gz)

APA	Turan G, VOULGARIS P, BERGMAN L (2009). Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü. , 4865 - 4889.
Chicago	Turan Gürsoy,VOULGARIS Petros,BERGMAN Lawrence A. Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü. (2009): 4865 - 4889.
MLA	Turan Gürsoy,VOULGARIS Petros,BERGMAN Lawrence A. Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü. , 2009, ss.4865 - 4889.
AMA	Turan G,VOULGARIS P,BERGMAN L Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü. . 2009; 4865 - 4889.
Vancouver	Turan G,VOULGARIS P,BERGMAN L Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü. . 2009; 4865 - 4889.
IEEE	Turan G,VOULGARIS P,BERGMAN L "Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü." , ss.4865 - 4889, 2009.
ISNAD	Turan, Gürsoy vd. "Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü". (2009), 4865-4889.

APA	Turan G, VOULGARIS P, BERGMAN L (2009). Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü. Teknik Dergi, 20(4), 4865 - 4889.
Chicago	Turan Gürsoy,VOULGARIS Petros,BERGMAN Lawrence A. Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü. Teknik Dergi 20, no.4 (2009): 4865 - 4889.
MLA	Turan Gürsoy,VOULGARIS Petros,BERGMAN Lawrence A. Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü. Teknik Dergi, vol.20, no.4, 2009, ss.4865 - 4889.
AMA	Turan G,VOULGARIS P,BERGMAN L Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü. Teknik Dergi. 2009; 20(4): 4865 - 4889.
Vancouver	Turan G,VOULGARIS P,BERGMAN L Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü. Teknik Dergi. 2009; 20(4): 4865 - 4889.
IEEE	Turan G,VOULGARIS P,BERGMAN L "Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü." Teknik Dergi, 20, ss.4865 - 4889, 2009.
ISNAD	Turan, Gürsoy vd. "Kablolu bir köprünün deprem davranışının u-sentezli aktif kontrolü". Teknik Dergi 20/4 (2009), 4865-4889.