Các chỉ tiêu về chuyển vị tương đối cực đại F1 (liên quan đến độ an tồn của cơng trình) và chỉ tiêu gia tốc cực đại F2 (liên quan đến khả năng chịu đựng của con người) trong các trường hợp không điều khiển, FC và HAC được thể hiện trên bảng 4.9.
Bảng 4.9. Các chỉ tiêu F1 và F2
Phương pháp F1 (m) F2 (m/s2)
Không điều khiển 0.0159 4.7598
FC 0.0106 3.9891
HAC 0.0104 3.8534
Qua các kết quả trên các hình 4.48, 4.49 và 4.50 và bảng 4.9 có thể thấy rằng, HAC đáp ứng mục tiêu điều khiển kết cấu cơng trình chịu tải động đất cả về chỉ tiêu chuyển vị tương đối và chỉ tiêu gia tốc tuyệt đối. HAC cho hiệu quả điều khiển tốt hơn so với FC với cùng lực điều khiển cực đại.
4.3.3. Điều khiển kết cấu khung không gian dựa trên HAC với sự trợgiúp của phần mềm ANSYS giúp của phần mềm ANSYS
Trong mục này, mơ hình nhà 3 tầng chỉ dao động ngang chịu tải động đất x0, như trên Hình 4.28, được sử dụng trong các mô phỏng kiểm chứng. Các thông số của kết cấu gồm mi =1000 kg, ci = 1.407 kNs/m và ki = 980 kN/m, với i = 1 ÷ 3 [96].
Hệ thống ABS (active bracing system) được đặt ở tầng 1 để sinh lực điều khiển u
trong điều khiển dao động kết cấu. Mục đích của điều khiển là giảm các đáp ứng động lực ở tầng 1 và của cả kết cấu. Phương trình chuyển động của kết cấu được trình bày trong mục 4.3.2: 0 [ ]{ } [ ]{ } [ ]{ } { } { }M x C x K x U x (4.13) Trong đó T 1 2 3 { }x x x x , { } [ 0 0]U u T và T 1 2 3 { } m m m . Tải động đất x0 được lấy từ số liệu của trận động đất El Centro năm 1940 với gia tốc cực đại được lấy tỉ lệ về 0.112g. Các tham số của bộ điều khiển gồm a1 = 0.01 m, b1=0.1
m/s và c1 = 30 kN.
Lời giải số trên Matlab của hệ sử dụng phương pháp tích phân Newmark. Lời giải bằng phương pháp phần tử hữu hạn trên ANSYS sử dụng phần tử lò xo kết hợp giảm chấn COMBIN14 và phần tử khối lượng Mass21 với công thức tường minh của HAC được đưa vào phần lập trình APDL (ANSYS Parametric Design Language) của ANSYS.
Chuyển vị x3 (m) trong trường hợp khơng có điều khiển và có điều khiển được lần lượt thể hiện trên các Hình 4.51 và 4.52.