انجمن آکوستیک و ارتعاشات ایران مجله علمی صوت و ارتعاش 2383-1839 14 28 2026 02 20 Optimization of Tuned Mass Damper Parameters Using Metaheuristic Algorithms-Case study of a shear 10-story Frame بهینه‌سازی پارامترهای میراگرهای جرمی تنظیم‌شده با استفاده از الگوریتم‌‌های فراابتکاری-مطالعه موردی یک قاب برشی 10 طبقه 50 67 732651 FA سید مهدی زهرائی دانشکده عمران دانشگاه تهران 0000-0003-2759-2424 حبیب اله احمدی دانشکده عمران دانشگاه تهران Journal Article 2025 10 26 Tuned Mass Dampers (TMDs) are widely recognized as effective passive control mechanisms for mitigating structural vibrations induced by seismic events. A critical aspect of their design involves the precise calibration of TMD parameters, which remains a significant engineering challenge. This research systematically addresses this issue by leveraging advanced metaheuristic optimization techniques to determine optimal TMD configurations under earthquake excitation. Four nature-inspired optimization techniques, Biogeography Based Optimization (BBO), Artificial Bee Colony (ABC), Cultural Algorithm (CA), and Firefly Algorithm (FA) were implemented and compared by selecting their distinct exploration-exploitation balance capabilities. These metaheuristic algorithms were used to systematically determine optimal TMD parameters, with the specific objective of minimizing peak roof displacement during seismic events. <br><br>Numerical simulations conducted on a benchmark 10-story building model reveal a significant enhancement in seismic performance. The proposed approach achieves an average reduction in inter-story drift of approximately 38%, alongside a 36.5% decrease in the maximum roof displacement. These results signify a marked improvement over those attainable through conventional TMD design methods reported in the existing literature. The outcome underscores the heightened efficacy of the presented metaheuristic-driven framework in dissipating seismic energy and controlling displacement demands, thereby demonstrating its potential for improving the resilience of structures against earthquakes. <span dir="RTL" lang="FA">یکی از روش‌های مؤثر و پرکاربرد در کنترل غیرفعال<span dir="LTR">[i]</span> سازه‌ها تحت اثر تحریکات ناشی از زلزله، استفاده از میراگر جرمی تنظیم‌شده<span dir="LTR">[ii]</span> </span><span dir="RTL" lang="FA">(</span>TMD<span dir="RTL" lang="FA">)</span><span dir="RTL" lang="FA"> است. </span><span dir="RTL" lang="AR-SA">تعیین پارامترهای بهینه این میراگرها همواره به عنوان چالشی مهم در طراحی سازه‌ها مطرح بوده است. </span><span dir="RTL" lang="FA">بنابراین هدف اصلی پژوهش حاضر یافتن مقادیر بهینه پارامترهای این نوع میراگرها،</span> <span dir="RTL" lang="FA">تحت تحریکات لرزه‌ای است. دراین راستا، از چهار الگوریتم‌ بهینه‌سازی با قابلیت‌های مختلف برای تعیین پارامترهای بهینه میراگر جرمی به منظور دست‌یابی به بیشینه کاهش پاسخ استفاده شده است. این الگوریتم‌ها شامل الگوریتم بهینه‌سازی مبتنی بر جغرافیای زیستی<span dir="LTR">[iii]</span></span> <span dir="RTL" lang="FA">(</span>BBO<span dir="RTL" lang="FA">)، الگوریتم کلونی زنبورعسل مصنوعی<span dir="LTR">[iv]</span> (</span>ABC<span dir="RTL" lang="FA">)، الگوریتم بهینه‌ساز فرهنگی<span dir="LTR">[v]</span> (</span>CA<span dir="RTL" lang="FA">) و الگوریتم کرم شب‌تاب<span dir="LTR">[vi]</span> (</span>FA<span dir="RTL" lang="FA">) هستند. تابع هدف به‌کار رفته در این مطالعه، حداکثر تغییرمکان بام سازه حین ارتعاش در نظر گرفته شده است</span>.<span dir="RTL"> <span lang="FA">برای یک مطالعه موردی مربوط به یک سازه 10 طبقه مرجع، نتایج نشان می‌دهد با تعیین پارامترهای میراگر جرمی تنظیم شده به کمک الگوریتم‌های استفاده شده، مقدار میانگین کاهش جابجایی حدود </span></span><span dir="RTL" lang="AR-SA">38% </span><span dir="RTL" lang="FA">و مقدار کاهش حداکثر جابجایی طبقه بام حدود </span><span dir="RTL" lang="AR-SA">5/36% </span><span dir="RTL" lang="FA">بدست آمده است که در مقایسه با مطالعات پیشین بهبود محسوسی را نشان می‌دهد. این نتیجه بیان‌گر قابلیت بالاتر الگوریتم</span>‌<span dir="RTL" lang="FA">های فراابتکاری پیشنهادی در جذب انرژی زلزله و کاهش جابجایی‌های طبقات است. </span><br><br clear="all"><br><br>[i] Passive Control<br><br><br>[ii] Tuned Mass Damper (TMD)<br><br><br>[iii] Bio-geography Based Optimization(BBO)<br><br><br>[iv] Artificial Bee Colony Algorithm(ABC)<br><br><br>[v] Cultural Algorithm(CA)<br><br><br>[vi] Firefly Algorithm(FA) https://jvs.isav.ir/article_732651_030dfe13acf90f8e3a0cd063cb668f9f.pdf