Sismik etki altında ayarlı kütle sönümleyici ile çoklu ayarlı kütle sönümleyicinin etkisinin karşılaştırması

Son zamanlarda, ayarlı kütle sönümleyicinin (TMD) sismik uyarım nedeniyle oluşan bina titreşimlerini azaltmada etkili olduğu kanıtlanmıştır. Başlangıçta, çalışmalar binanın tepesine ayarlı kütle sönümleyicilerin yerleştirilmesine odaklanmıştır. Ancak ayarlı kütle sönümleyicin bazı dezavantajları vardır. Bu nedenle, çalışmalar yapının en yüksek noktasına yerleştirilen tek bir büyük kütle sönümleyici yerine, tüm katlara yerleştirilen daha küçük kütle sönümleyicilerin (MTMD) kullanılmasına odaklanmıştır. Çalışmanın amacı, ayarlı kütle sönümleyicilerin çoklu ayarlı kütle sönümleyiciyle karşılaştırmaktır. Bu karşılaştırma, sismik uyarıma maruz kalan 10 katlı bir binanın titreşim enerjisini ve kat yer değiştirmesini azaltmada her sistemin etkisine odaklanmaktadır. Bina, El-Centro depremi olan sismik uyarıma maruz kalmaktadır. Bu çalışmada MATLAB ve Simulink programları kullanılmıştır. Ek olarak kütle sönümleyici parametrelerinin optimum çözümünü belirlemek için Jaya algoritması kullanılmıştır. Daha sonra üç durum incelenmiştir. İlk durum ayarlı kütle sönümleyici (TMD) sistemine sahip binadır. Ayarlı kütle sönümleyici onuncu kata bağlanmıştır. İkinci durum, çoklu ayarlı kütle sönümleyici (MTMD-A) sistemine sahip binadır. Ayarlı kütle sönümleyiciler her kata bağlanmıştır, bu sönümleyicilerin kütleleri Jaya algoritması kullanılarak belirlenmiştir. Üçüncü durum ise çoklu ayarlı kütle sönümleyici (MTMD-B) sistemine sahip binadır, ancak sönümleyicilerin kütlesi 50.000 kg olarak belirlenmiştir. Titreşim enerjisi dağılımı ve kat yer değiştirme azaltma oranı açısından durumlar arasında karşılaştırmalar yapılmıştır. Sonuçlara göre, her üç sistem de hem titreşim enerjisini hem de yer değiştirmeleri azaltmada oldukça etkilidir. TMD sistemi katlar yer değiştirmelerini %54 ve titreşim enerjisini %75 oranında azaltmıştır. MTMD-A sistemi katlar yer değiştirmelerini %76 ve titreşim enerjisini %93 oranında azaltmıştır. MTMD-B sistemi kat yer değiştirmelerini %35 ve titreşim enerjisini %33 oranında azaltmıştır. TMD ile MTMD-A karşılaştırıldığında, MTMD'nin katlar yer değiştirmelerini %60, titreşim enerjisini ise %95 oranında azaltmada TMD'den daha iyi performans gösterdiği bulunmuştur. TMD ile MTMD-B karşılaştırıldığında, TMD'nin yer değiştirmeleri %17, titreşim enerjisini ise %21 oranında azaltmada MTMD'den daha iyi performans gösterdiği bulunmuştur. Bu çalışma, çoklu ayarlı kütle sönümleyicinin etkinliğini göstermektedir. Ayrıca, MTMD'nin, binaların en yüksek noktasına yerleştirilen büyük kütle sönümleyici kullanmaktan daha pratik bir çözüm olduğunu kanıtlamaktadır