主动调频质量阻尼器在高层建筑结构抗风中的应用

主动调频质量阻尼器 ( ATMD)综合了被动控制和主动控制的优点 ,它既保持了被动控制的可靠性又保持了主动控制的应用的广泛性 ,是在土木工程中应用的最有前途的控制策略。本文详细阐述了ATMD在高层建筑抗风中的应用设计 ,考虑了 ATMD的主动性 ,对 ATMD的参数进行了优化 ,并以位移反馈算法为例 ,设计了 ATMD。通过实例证明 ,应用本文的方法设计的控制器 ,不仅能达到良好的控制效果 ,而且 ATMD的位移较小。

采用半主动TMD的建筑结构振动控制研究

为了改善在建筑结构中采用调频质量阻尼器(简称TMD)进行抗震时抗震效果不稳定和抑制频带窄等缺点,研究了变阻尼半主动调频质量阻尼器(简称STMD)。为了使阻尼变化容易实现,在设计激励力时采用了阶跃函数方式;同时还考虑到变动阻尼应在一定范围内进行的特点,提出了含约束的结构振动半主动控制方案;在控制策略方面,考虑到地震的随机性,引入了广义预测控制方法。从实例分析可知,采用STMD可以使设计质量、刚度和阻尼值分别下降约30%,90%,90%。计算仿真结果表明,采用STMD的抗震效果比TMD要好得多。

建筑结构STMD参数优化研究

以含半主动调频质量阻尼器(STMD)的建筑结构为研究对象,借助于结构抗震性能指标对STMD参数的灵敏度分析来确定最优的STMD参数。在建模方面,为了减少灵敏度分析的误差,本文推导了建筑结构为多自由度系统时的结构振动方程;在灵敏度公式推导方面,在文献[6-8]的基础上,结合本文研究的特点,推导了结构抗震性能指标对STMD参数的灵敏度计算公式,在优化计算方面,考虑到采用常规优化算法很难实现,本文采用了基于实代码遗传算法的优化策略,最后本文给出了一个计算实例。