Resumen de Study of a Semi-Active Control System to Reduce Lateral Displacement in Framed Structures under Seismic Load

Luis Augusto Lara Valencia, Yamile Valencia González, David Marcelo Bedoya Zambrano

• español

  Este estudio presenta el desarrollo numérico de un sistema de control semiactivo empleado para reducir los desplazamientos en estructuras aporticadas bajo cargas sísmicas. Para administrar las fuerzas en las estructuras se usaron dos dispositivos de fluido controlable llamados amortiguadores magnetoreológicos (MR) junto con un algoritmo de control basado en lógica difusa (FL), con el fin de determinar las fuerzas de control óptimas. El controlador FL fue programado con base en un conjunto de 49 reglas de inferencia, para las cuales se emplearon dos parámetros de entrada: desplazamiento y velocidad del primer piso de la estructura no controlada. El voltaje aplicado a los amortiguadores MR fue el parámetro de salida del algoritmo de control, modificando de esta manera las fuerzas de amortiguamiento del sistema. Para evaluar el desempeño del controlador propuesto, se modelaron tres pórticos planos con diferente configuración geométrica, sometiéndolos a cuatro registros reales y diferentes de aceleraciones del suelo. Los resultados obtenidos indican una considerable reducción en el desplazamiento, la aceleración y las derivas de entrepiso en todas las estructuras estudiadas, demostrando la eficacia y eficiencia del controlador para mejorar las características de amortiguamiento en estructuras.

• English

  This study presents the numerical implementation of a semi-active control system used to reduce lateral displacements in framed structures under seismic loads. To manage forces in the structures, two controllable fluid devices called magnetorheological (MR) dampers were used together with a fuzzy logic (FL) algorithm to determine the optimal control forces. The FL controller was programmed based on a set of 49 inference rules using two input parameters: displacement and velocity of the first story of the uncontrolled structure. The voltage applied to the MR dampers was the output parameter of the control algorithm, thus altering the damping forces in the system. To evaluate the performance of the proposed controller, three plane frame structures with different geometric configurations were modeled and subjected to four different real ground acceleration records. The results obtained in this study show a considerable reduction in the displacement, acceleration, and inter-story drift for all the studied structures, demonstrating the effectiveness and efficiency of the controller at improving the damping characteristics in structures.