主—從結構被動優(yōu)化控制下地震響應的比較研究.pdf

1、隨著建筑物的增高,只進行強度設計已經(jīng)不能確保居住者在高層建筑遭受強震時的舒適性和安全性要求.結構控制提供了一種途徑,即利用各種控制設備來設計新建結構和改造原有結構,而不是僅僅增加結構強度而帶來較大的成本.與傳統(tǒng)的抗震設計相比,這種技術能充分發(fā)揮結構潛力和增強結構的抗震能力,有效減輕震害,并提供良好的居住舒適性.論文提出了在兩個平行結構間設置控制裝置,并利用兩個平行結構之間的相互作用來降低主-從結構在地震作用下的振動響應的策略.每個結構被

2、簡化為單自由度體系,并通過被動控制單元連接.策略Ⅰ的目的是僅僅減小主結構的能量,其方式是通過聯(lián)結在主-從結構之間的被動控制單元將能量傳遞到從結構;策略Ⅱ的目的是將主-從結構整體的能量降低到最小.首先,根據(jù)平均能量(主結構或主-從結構)最小化原則,得到了在平穩(wěn)白噪聲激勵下的被動控制單元的優(yōu)化參數(shù)的一般表達式,并通過三個算例分析了不同結構參數(shù)(阻尼比、質(zhì)量比、頻率比)對控制效果的影響.隨后,為了證明這些控制策略的有效性,論文選取了兩種被動控

3、制模型,即Kelvin-Voiget粘彈性單元和Maxwell流體單元連接在主、從結構之間,采用了兩種控制策略,考慮了1940 EI-Centro NS、神戶波、唐山波三條真實的地震波.最后,對采用了不同的控制設備、地面激勵和結構類型(三個算例)而獲得的控制效果進行數(shù)值比較,重點放在發(fā)現(xiàn)各種情況下合適的控制裝置上.通過這種數(shù)值結果的比較,證明了在平穩(wěn)白噪聲激勵下導出的被動優(yōu)化參數(shù)應用于上述真實地震激勵下的結構控制也是有效的,并對如何選擇