设置消能伸臂的高层建筑结构地震反应控制研究

由于高层建筑自身的加速度放大效应,地震作用下其顶部加速度反应易超出相关规范的限值。过大的加速度反应不仅会造成建筑内物品损坏,同时严重影响居住舒适性。为研究高层建筑顶部加速度特性及相应的控制策略,针对设置消能伸臂体系的高层建筑结构,首先根据欧拉梁理论建立结构在地震激励下的振动方程;然后基于随机地震响应分析阻尼器刚度系数和阻尼系数对结构顶部响应的影响;最后运用考虑加速度影响的LQR-accel算法对结构进行主动控制分析。结果表明:以控制顶部加速度响应为目标时,阻尼器存在最优阻尼系数,其刚度系数则越小越有利,结构顶部加速度的降低幅度约为30%;主动控制可以大幅降低体系顶部加速度响应,但是最优主动控制力中被动力占比不高,仅为55.64%。