基于一阶模态控制的惯质吸振器抗风设计

设置动力吸振器是结构风振控制的常用方法之一。采用Sherman-Morrison逆运算推导了多自由度结构在新型惯质吸振器控制下的显式频响函数,给出了由于吸振器安装导致的模态耦合效应的物理描述。以利用调谐惯容阻尼器(tuned inerter damper, TID)进行结构抗风设计为例,基于不动点法提出了以一阶模态控制为目标的半解析半数值参数设计方法。基于某高层建筑实例,分析了模态耦合对惯质吸振器参数设计及减振效果评估的影响,验证了所提方法相较于未考虑模态耦合效应的方法在参数设计上的优越性。结果表明,随着惯容量的增大和拓扑层数的增加,惯质吸振器的减振效果越来越好,但模态耦合效应也越明显,需要在参数设计和性能评估中予以考虑。