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基于Maxwell型阻尼器的多重调谐质量阻尼器性能评价 总被引：1，自引：0，他引：1
李春祥 《地震工程与工程振动》2004,24(2):141-144
研究了基于Maxwell型阻尼器的多重调谐质量阻尼器(MTD—MTMD)在控制结构地震反应方面的最优动力特性。利用建立的设置MTD-MTMD时结构的传递函数,定义了设置MTD—MTMD时结构的动力放大系数(DMF)。将MTD-MTMD的优化准则定义为结构最大动力放大系数的最小值的最小化(Min．Min．Max．DMF)。利用定义的优化准则,评价了Maxwell型阻尼器的松弛时间系数(RTC)对MTD—MTMD最优参数和有效性的影响。利用最大的MTD—MTMD动力放大系数(DMF),评价了RTC对MTD-MTMD冲程的影响。 相似文献
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基于我国现行的风荷载规范,建立了在风荷载作用下结构-主动调谐质量阻尼器(ATMD)系统的动力方程。定义ATMD最优参数准则为:结构-ATMD系统的位移或加速度响应方差的最小化。ATMD有效性的评价准则为:设置ATMD结构的最小化位移或加速度响应方差与未设置ATMD结构的位移或加速度响应方差之比(分别称为位移和加速度减振系数)。根据上述准则,在频域内数值研究了结构自振频率、标准化加速度反馈增益系数、质量比对ATMD系统的最优参数(包括最优频率比和阻尼比)、有效性和冲程的影响。此外,为了比较的目的,论文同时考虑了结构TMD风致振动控制的情况。 相似文献
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非对称结构扭转振动多重调谐质量阻尼器(MTMD)控制的最优位置 总被引：1，自引：1，他引：1
研究了非对称结构扭转振动多重调谐质量阻尼器(MTMD)控制的最优位置。本文采用的MTMD具有相同的刚度、阻尼，但质量不同。基于导出的设置MTMD时非对称结构扭转角位移传递函数，建立了扭转角位移动力放大系数解析式。MTMD最优参数的评价准则定义为：非对称结构最大扭转角位移动力放大系数的最小值的最小化。MTMD的有效性评价准则定义为：非对称结构最大扭转角位移动力放大系数的最小值的最小化与未设置MTMD时非对称结构最大扭转角位移动力放大系数的比值。基于定义的评价准则，研究了非对称结构的标准化偏心系数(NER)和扭转对侧向频率比(TTFR)对不同位置MTMD最优参数和有效性的影响。 相似文献
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土木工程结构鲁棒控制的发展 总被引：1，自引：0，他引：1
评述了结构控制的发展,指出发展结构鲁棒控制策略的重要性。重点评述了结构双重调谐质量阻尼器(DTMD)和多重双重调谐质量阻尼器(MDTMD)的控制策略,提出了需进一步发展主动双重调谐质量阻尼器(ADTMD)和主动多重双重调谐质量阻尼器(AMDTMD)控制策略、此外,评述了结构鲁棒控制的设计准则与高层建筑和大跨桥梁在风与地震作用下的统一自适应主动鲁棒控制策略。 相似文献
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结构双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)控制策略的鲁棒性评价 总被引：1，自引：0，他引：1
基于定义的二类优化目标函数,评价双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)控制策略对漂移频率系数(DFR)摄动的鲁棒性。数值研究表明,使用第二类优化准则设计的DMTMD、双重调谐质量阻尼器(DTMD)和多重调谐质量阻尼器(MTMD)比使用第一类优化准则设计的DMTMD、DTMD和MTMD具有更高的对DFR摄动的鲁棒性。而且,使用第二类优化准则设计的总数为4的DMTMD、DTMD和总数为11的MTMD具有近似相同的对DFR摄动的鲁棒性。 相似文献
6.
本文研究了土-结构动力相互作用对采取不同控制措施的结构控制效果的影响。文中首先建立了主动调谐质量阻尼器(ATMD)、半主动磁流变阻尼器(MR)和被动多重调谐质量阻尼器(MTMD)等三种结构控制措施在时域中的控制算法和控制律，然后基于子结构法，采用间接边界元方法，通过傅里叶变换，推导了分别安装三种结构控制措施的受控结构在频域中的运动方程，数值仿真分析了某36层高层建筑的地震反应及其控制效果。结果表明，当采用ATMD或MTMD控制时，考虑土-结构动力相互作用后结构地震反应有所减小；当采用MR控制时，考虑土-结构动力相互作用后结构地震反应有很大程度的减小。由此看来，在设计软土地基上高层结构的结构控制措施时，不考虑土-结构动力相互作用对结构控制效果的影响是偏于安全的。 相似文献
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本文提出了一种新的控制策略——多重双重调谐质量阻尼器(以下简称为MDTMD)。MDTMD系统参数的可能组合形成十种MDTMD模型,本文评价其中最易制作的一种MDTMD模型。利用定义的优化目标函数,评价了MDTMD的控制性能。数值结果表明MDTMD比双重调谐质量阻尼器(DTMD)具有更好的有效性和对频率调谐的鲁棒性。但MDTMD的冲程大于DTMD的冲程。 相似文献
8.
SATMD与消能减震相结合的混合控制研究 总被引：1，自引：0，他引：1
根据模糊控制理论及抗震结构混合控制理论，利用自行设计的模糊控制器对波动调谐质量阻尼器（PTMD）子结构进行调谐控制以实现半自动化，同时在主结构上进行粘弹性阻尼器的优化设置，从而实现结构体系的多模态优化混合控制，最后提出半主动调谐质量阻尼器（SATMD）与消能减震相结合的混合控制实用设计方法。本文对推动结构混合控制理论的发展具有重要意义。 相似文献
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土木工程结构的双层多重调谐质量阻尼器控制策略 总被引：4，自引：0，他引：4
李春祥 《地震工程与工程振动》2005,25(1):113-119
为能得到用尽可能少的调谐质量阻尼器(TMD)组成有效性和鲁棒性高的多重调谐质量阻尼器控制系统，本文提出了一种适用于土木工程结构的新控制策略——双层多重调谐质量阻尼器(DMT—MD)。使用定义的优化目标函数，评价了双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)的控制性能。数值结果表明，双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)比多重凋谐质量阻尼器(MTMD)具有更好的有效性和对频率调谐的鲁棒性。DMTMD比双重调谐质量阻尼器(DTMD)具有更好的有效性，而DMTMD和DT—MD对频率调谐的鲁棒性近似相同。因此，双层多重调谐质量阻尼器是一种先进的结构控制策略。 相似文献
10.
调谐质量阻尼器系统控制结构地震反应的若干问题 总被引：18，自引：3，他引：18
本文研究调谐质量阻尼器（ＴｕｎｅｄＭａｓｓＤａｍｐｅｒ，以下简称ＴＭＤ）用作抗震结构的防御体系时的一些问题，包括ＴＭＤ在结构上的最佳位置，ＴＭＤ频率的最佳值，ＴＭＤ对非调谐结构振型的影响和ＴＭＤ参数的灵敏度分析，这些问题的解决将为研究设置ＴＭＤ的结构的抗震设计方法提供理论依据。 相似文献
11.
钢框架高层建筑结构是当前高层建筑设计中使用最为广泛的技术,为提升其抗震性能,本文研究将调谐质量阻尼器安装在钢框架高层建筑结构顶部,考虑到建筑空间需求、防止集中荷载和提升控制效果等因素,在相同楼层或同顶部接近楼层中设置数个较小的、频率一致的子控制装置,通过设置调谐质量阻尼器受控结构等效阻尼比求极值的方法,获取最优刚度与最优阻尼系数;将获取的结果在有限元软件中进行模态分析获取模态质量,实现钢框架高层建筑结构扭转振动的减振控制。实验结果表明,地震荷载下,该方法使得建筑结构顶层角位移峰值和角加速度峰值分别降低50%和30%左右,建筑结构响应下降19%～26%,提高了高层建筑结构的稳定性。 相似文献
12.
Active multiple tuned mass dampers （referred to as AMTMD）, which consist of several active tuned mass dampers （ATMDs） with identical stiffness and damping coefficients but varying mass and control force, have recently been proposed to suppress undesirable oscillations of structures under ground acceleration. It has been shown that the AMTMD can remarkably improve the performance of multiple tuned mass dampers （MTMDs） and is also more effective in reducing structure oscillation than single ATMDs. Notwithstanding this, good performance of AMTMD （including a single ATMD illustrated from frequency-domain analysis） may not necessarily translate into a good seismic reduction behavior in the time-domain. To investigate these phenomena, a three-story steel structure model controlled by AMTMD with three ATMDs was implemented in SIMULINK and subjected to several historical earthquakes. Likewise, the structure under consideration was assumed to have uncertainty of stiffness, such as 4-15% of its initial stiffness, in the numerical simulations. The optimum design parameters of the AMTMD were obtained in the frequency-domain by implementing the minimization of the minimum values of the maximum dynamic magnification factors （DMF） of general structures with AMTMD. For comparison purposes, response analysis of the same structure with a single ATMD was also performed. The numerical analysis and comparison show that the AMTMD generally renders better effectiveness when compared with a single ATMD for structures subjected to historical earthquakes. In particular, the AMTMD can improve the effectiveness of a single ATMD for a structure with an uncertainty of stiffness of 4-15% of its initial stiffness. 相似文献
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Experimental and analytical study on the performance of particle tuned mass dampers under seismic excitation 
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下载免费PDF全文 A particle tuned mass damper (PTMD), which is a creative integration of a traditional tuned mass damper and an efficient particle damper in the vibration control area, is proposed. This paper presents a comprehensive study that involves experimental, analytical, and computational approaches. The vibration control effects of a PTMD that is attached to a five‐story steel frame under seismic input are investigated by a series of shaking table tests. The influence of some parameters (auxiliary mass ratio, gap clearance, mass ratio of particles to the total auxiliary mass, frequency characteristics, and amplitude level of the input) is explored, and the performance of the PTMD with/without buffered material is compared. The experimental results show that the PTMD can achieve significant damping effects under seismic excitations, and the bandwidth of the suppression frequency is expanded, showing the device's robustness and control efficiency. In addition, an approximately analytical solution that is based on the concept of an equivalent single‐particle damper is presented, and the method to determine the corresponding system parameters is introduced. A comparative study between experimental and numerical results is conducted to verify the feasibility and accuracy of this analytical model. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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Ichiro Nagashima 《地震工程与结构动力学》2001,30(8):1221-1242
Optimal displacement feedback control law is derived for a vibration control of a single‐degree‐of‐freedom structure with an active tuned mass damper (ATMD). Analytical expressions of the linear quadratic regulator (LQR) feedback gains for the ATMD are derived by solving the Ricatti equation straightforwardly. Based on these solutions, it is found that if the stiffness of the tuned mass damper (TMD) is calibrated to satisfy a certain condition, the control law is simplified to be composed of the feedback gains only for the displacement of the structure and the velocity of the auxiliary mass stroke, which is referred to as ‘optimal displacement feedback control’. The mean‐square responses of the structure as well as the auxiliary mass against Gaussian white noise excitations are evaluated by solving the Lyapunov equation analytically based on the stochastic optimal control theory. Using these analytical solutions, the optimal damping parameter for the auxiliary mass is also derived. Finally, the optimal displacement feedback control law is presented. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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The dynamic response of tall civil structures due to earthquakes is very important to civil engineers. Structures exposed to earthquakes experience vibrations that are detrimental to their structural components. Structural pounding is an additional problem that occurs when buildings experience earthquake excitation. This phenomena occurs when adjacent structures collide from their out‐of‐phase vibrations. Many energy dissipation devices are presently being used to reduce the system response. Tuned mass dampers (TMD) are commonly used to improve the response of structures. The stiffness and damping properties of the TMD are designed to be a function of the natural frequency of the building to which it is connected. This research involves attaching adjacent structures with a shared tuned mass damper (STMD) to reduce both the structures vibration and probability of pounding. Because the STMD is connected to both buildings, the problem of tuning the STMD stiffness and damping parameters becomes an issue. A design procedure utilizing a performance function is used to obtain the STMD parameters to result in the best overall system response. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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以一座矮塔斜拉桥为研究对象,分析碰撞调谐质量阻尼器对于该结构的抑震效果。首先介绍了新型碰撞调谐质量阻尼器（Pounding Tuned Mass Damper,PTMD）的减震机理及基于接触单元的非线性碰撞力模型;之后,通过ANSYS软件中的APDL语言实现了PTMD减震系统的时域分析方法,并通过三条实际地震记录验证了PTMD的抑震效果。数值分析结果表明:（1）传统调谐质量阻尼器（tuned mass damper,TMD）及新型PTMD对于矮塔斜拉桥的位移、加速度及塔身弯矩响应均有较好的抑制效果;（2）PTMD相比传统TMD多了一种碰撞耗能模式,其减震效果略高于传统TMD。 相似文献
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用主动调频质量阻尼器控制高层建筑的风致振动 总被引：5，自引：1，他引：4
本文提出了用于高层建筑风振动控制的主动调频质量阻尼器（ＡＴＭＤ）设计的一种简单方法。从ＴＭＤ的工作原理出发,在物理意义上显式定义主动控制力的构成,基于结构的ＳＤＯＦ模型和广义脉动风力的高斯白噪声假定,在频域的以最小化结构顶层位移方差为设计目标,对控制力增益进行参数优化,得出控制力增益的封闭解,文中提出了以维持ＴＭＤ行程恒定为目标进行参数选择的设计方案,一超高层建筑作为算例给出,数值分析表明,所设计 相似文献