Fuzzy logic control of structural behavior using semi-active isolation systems

Abstract

Yapıyı ve içindeki ekipmanları depreme karşı korumak amacıyla geliştirilen yöntemlerden birisi, sismik taban yalıtım yöntemidir. Bu yöntem günümüze kadar pek çok yapıda uygulanmıştır. Bu yapıların, Northridge ve Kobe depremlerinde olduğu gibi yakın-fay nedeniyle oluşan büyük zemin hızlarına sahip depremler etkisinde yeterince koruma sağlayamayacağı endişesi, araştırmacıları düşündürmüştür. Bu eksikliğin giderilmesi amacıyla izolatörlere sönümleyiciler eklenmektedir. Bu çalışmada seçilen yapının dinamik davranışı, sismik yalıtım sistemine yarı-aktif sönümleyiciler eklenerek bulanık mantık yöntemiyle kontrol edilmiştir. Üyelik fonksiyonları, genetik algoritma yöntemiyle belirlenmiştir.Üyelik fonksiyonları belirlenen kontrol sisteminin, yakın-fay etkisi gösteren depremlere karşı, üyelik fonksiyonları gelişigüzel seçilmiş kontrol sistemine göre daha iyi dinamik davranış sergilediği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Sismik taban yalıtımı, bulanık mantık yöntemi ile kontrol, genetik algoritma, yarı-aktif sönümleyici, akıllı yapılar.Seismic base isolation is one of the most known methods developed to protect structures and equipments inside the structures against earthquakes. Until today, seismic base isolation methods are successfully applied to many structures. Consideration of near-fault, high-velocity, long-period seismic pulses, as were recorded in Northridge and Kobe earthquakes, made researchers to think that protection against such earthquakes can not be sufficient for structure with seismic base isolation. In order to reduce these effects, isolators with supplemental damping device are added to seismic isolators. In this study, dynamic behavior of a selected structure is controlled by fuzzy logic methods with additional semi-active hydraulic dampers to seismic base isolation system consisting of rubber bearing. The genetic algorithm is an optimization method that is adapted from the principle of living evaluation. This method has been widely used by researchers and has been successfully applied to various problems. The membership functions have an important role in the control by fuzzy logic method. The membership functions for fuzzy logic controller are optimized by using genetic algorithm operations. Fuzzy logic membership functions are determined by genetic algorithm method. As a result, it is understood that, for the protection of structures against earthquakes having near-fault effect characteristic, fuzzy logic controller with determined membership functions provides higher performance compared to fuzzy logic controller with random selected membership functions. Keywords: Seismic base isolation, fuzzy logic control, genetic algorithm, semi-active dampers, intelligent structures

    Similar works