การควบคุมการสั่นไหวของอาคารสูงภายใต้แรงลมโดยใช้มวลหน่วงปรับค่าแบบเซมิแอกทีฟ

ศุภลักษณ์ ตั้งจารีตสกุล

dc.contributor.advisor	ทศพล ปิ่นแก้ว
dc.contributor.author	ศุภลักษณ์ ตั้งจารีตสกุล
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
dc.date.accessioned	2012-11-22T08:08:13Z
dc.date.available	2012-11-22T08:08:13Z
dc.date.issued	2546
dc.identifier.isbn	9741735693
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/25300
dc.description	วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2546	en
dc.description.abstract	งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาระสิทธิภาพของการใช้มวลหน่วงปรับค่าแบบเชมิแอกทีฟหนึ่งชุดในการลด การสั่นไหวของอาคารสูงภายใต้แรงลม ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาอาคารสูง 76 ชั้นติดตั้งระบบมวลหน่วงไว้ที่ ชั้นบนสุดเพี่อควบคุมการสั่นไหวภายใต้แรงลมที่ได้จากการทดลองในอุโมงค์ลม ทำการวิเคราะห์การสั่นไหวแบบ อิลาสติกของโครงสร้างที่จำลองเป็นแบบหลายระดับขั้นความเสรี และใช้วิธีการลดลำดับของแบบจำลองเพื่อช่วย ลดเวลาในการคำนวณซึ่งผลการศึกษาพบว่าช่วยลดระยะเวลาในการคำนวณได้อย่างมีนัยสำคัญ การศึกษานี้ศึกษาการใช้มวลหน่วงปรับค่าแบบเซมิแอกทีฟเพื่อลดการสั่นไหวของโครงสร้างที่มีค่าอัตรา ส่วนความหน่วงของโครงสร้างต่าง ๆ กัน (1 เปอร์เซ็นต์ถึง 5 เปอร์เซ็นต์) เมื่อใช้ขนาดมวลหน่วงที่ต่าง ๆ กัน (อัตราส่วนของมวลหน่วงต่อมวลของโครงสร้างในโหมดที่ 1 อยู่ในช่วง 1 เปอร์เซ็นต์ ถึง 10 เปอร์เซ็นต์) ในสภาวะ ที่โครงสร้างเกิดการสั่นพ้องหรือใกล้เคียง (ซึ่งเป็นกรณีที่มีปัญหาเนื่องจากโครงสร้างมีการสั่นไหวมากที่สุดเมื่อไม่ มีระบบควบคุม) ซึ่งผลการศึกษาพบว่าสามารถลดการสั่นไหวได้ดีกว่ามวลหน่วงปรับค่าแบบแพลสิฟที่ใช้ขนาด มวลหน่วงที่เท่ากันโดยประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นนี้เทียบเท่ากับการใช้ขนาดมวลหน่วงในระบบแพลสีฟประมาณ 1.1 ถึง 4.6 เท่าของมวลเดิมเมื่อพิจารณาระยะการเคลื่อนที่สูงสุดของโครงสร้าง และประมาณ 1.6 ถึง 2.8 เท่าของ มวลเดิมเมื่อพิจารณาระยะการเคลื่อนที่รากที่สองของกำลังสองเฉลี่ยของโครงสร้าง เนื่องจากว่ามวลหน่วงปรับค่า แบบเซมิแอกทีฟนี้มีความสามารถในการปรับค่าความหน่วงให้เหมาะสมกับการสั่นไหวของโครงสร้างในขณะใด ๆ ได้ จึงทำให้การสลายพลังงานจากโครงสร้างของระบบมวลหน่วงเป็นไปอย่างเหมาะสม ส่วนในสภาวะที่โครงสร้างไม่เกิดการสั่นพ้องนั้นประสิทธิภาพในการลดการสั่นไหวของทั้งสองระบบนั้นมีค่าใกล้เคียงกันซึ่งในกรณีนี้ เป็นกรณีที่โครงสร้างไม่มีปัญหาเนื่องจากการสั่นไหว นอกจากนี้งานวิจัยยังได้ทำการศึกษาความไวของประสิทธิภาพต่อความคลาดเคลื่อนของค่าสติฟเนส ของโครงสร้างของระบบมวลหน่วงปรับค่าแบบเซมิแอกทีฟ จากการศึกษาพบว่าความคลาดเคลื่อนของค่าสติฟเนสของโครงสร้างจะทำให้ประสิทธิภาพในการลดการสั่นไหวมีค่าลดลง ซึ่งเมื่อทำการออกแบบการควบคุมมวลหน่วงปรับค่าแบบเซมิแอกทีฟโดยใช้ค่าสติฟเนสของโครงสร้างที่มีค่าต่ำกว่าค่าที่ได้จากการวิเคราะห์โครงสร้าง จะช่วยทำให้ประสิทธิภาพมีค่าดีขึ้น
dc.description.abstractalternative	This thesis studies the effectiveness of a semi-active tuned mass damper (STMD) for vibration suppression of a tall building under wind excitation. The vibration of a 76-story building equipped with a STMD on top against the experimentally measured wind excitation is considered. The building is assumed to be linear elastic with 76 degrees of freedom. The reduced-order method is employed to reduce the degrees of freedom of the building in order to shorten the computing time. Through the numerical simulation, the control effectiveness of the STMD and the passive tuned mass damper (PTMD) is compared. The damping ratio of the building is varied from 1% to 5%, while the mass ratio of damper is varied from 1 % to 10 %. It is found in most cases that, the vibration reductions obtained from STMD are greater than those from PTMD. This advantage of STMD can be as much as 110%-460% and 160%-280% in term of effective mass ratio when, respectively, the peak and the root-mean-square of the building vibration are compared under wind excitation around the building’s natural frequency. This effectiveness is obviously due to the ability of damping adjustment of STMD that can control the damper motion to maximize the energy dissipation of the building. The cases, where the wind excitation having dominant frequency significantly differs form that of the building, are also studied. The effectiveness of STMD and PTMD is similar, however, the vibration levels of the building, in these cases, are not considered to be problem. Finally, the study investigates the effectiveness sensitivity of the STMD against the error of the building stiffness. The results reveal that the error of the building stiffness significantly deteriorates the effectiveness of STMD. It is observed that, the design of STMD based on slightly lower value of the building stiffness can improved the effectiveness of the damper.
dc.format.extent	6012423 bytes
dc.format.extent	3323162 bytes
dc.format.extent	3471535 bytes
dc.format.extent	2866808 bytes
dc.format.extent	7673098 bytes
dc.format.extent	14914686 bytes
dc.format.extent	3153627 bytes
dc.format.extent	1973910 bytes
dc.format.extent	3063396 bytes
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.language.iso	th	es
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en
dc.title	การควบคุมการสั่นไหวของอาคารสูงภายใต้แรงลมโดยใช้มวลหน่วงปรับค่าแบบเซมิแอกทีฟ	en
dc.title.alternative	Vibration control of tall building under wind excitation using semi-active tuned dampers	en
dc.type	Thesis	es
dc.degree.name	วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต	es
dc.degree.level	ปริญญาโท	es
dc.degree.discipline	วิศวกรรมโยธา	es
dc.degree.grantor	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en