主—從結(jié)構(gòu)被動(dòng)優(yōu)化控制下地震響應(yīng)的比較研究.pdf

1、隨著建筑物的增高,只進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)已經(jīng)不能確保居住者在高層建筑遭受強(qiáng)震時(shí)的舒適性和安全性要求.結(jié)構(gòu)控制提供了一種途徑,即利用各種控制設(shè)備來設(shè)計(jì)新建結(jié)構(gòu)和改造原有結(jié)構(gòu),而不是僅僅增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度而帶來較大的成本.與傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)相比,這種技術(shù)能充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)潛力和增強(qiáng)結(jié)構(gòu)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(gè)平行結(jié)構(gòu)間設(shè)置控制裝置,并利用兩個(gè)平行結(jié)構(gòu)之間的相互作用來降低主-從結(jié)構(gòu)在地震作用下的振動(dòng)響應(yīng)的策略.每個(gè)結(jié)構(gòu)被

2、簡化為單自由度體系,并通過被動(dòng)控制單元連接.策略Ⅰ的目的是僅僅減小主結(jié)構(gòu)的能量,其方式是通過聯(lián)結(jié)在主-從結(jié)構(gòu)之間的被動(dòng)控制單元將能量傳遞到從結(jié)構(gòu);策略Ⅱ的目的是將主-從結(jié)構(gòu)整體的能量降低到最小.首先,根據(jù)平均能量(主結(jié)構(gòu)或主-從結(jié)構(gòu))最小化原則,得到了在平穩(wěn)白噪聲激勵(lì)下的被動(dòng)控制單元的優(yōu)化參數(shù)的一般表達(dá)式,并通過三個(gè)算例分析了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)(阻尼比、質(zhì)量比、頻率比)對(duì)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(dòng)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(jié)構(gòu)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(shí)的地震波.最后,對(duì)采用了不同的控制設(shè)備、地面激勵(lì)和結(jié)構(gòu)類型(三個(gè)算例)而獲得的控制效果進(jìn)行數(shù)值比較,重點(diǎn)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(jié)果的比較,證明了在平穩(wěn)白噪聲激勵(lì)下導(dǎo)出的被動(dòng)優(yōu)化參數(shù)應(yīng)用于上述真實(shí)地震激勵(lì)下的結(jié)構(gòu)控制也是有效的,并對(duì)如何選擇