半主动电涡流单摆式调谐质量阻尼器减震性能研究

作     者：王梁坤 施卫星 周颖 章仪青 WANG Liangkun;SHI Weixing;ZHOU Ying;ZHANG Yiqing

作者机构：同济大学结构防灾减灾工程系上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2019年第40卷第6期

页      面：184-190页

核心收录：

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFC0701101) 国家自然科学基金项目(51678449) 

主　　题：半主动电涡流单摆式调谐质量阻尼器 电涡流阻尼 Hilbert-Huang变换 线性二次型高斯 减震性能 

摘      要：为了提高传统的调谐质量阻尼器(TMD)对建筑结构的减震效果,提出了一种可实时调整频率和阻尼的半主动电涡流单摆式调谐质量阻尼器(SAEC-PTMD)。由Hilbert-Huang变换(HHT)识别结构的瞬时频率,通过基于HHT的控制算法实时调节SAEC-PTMD的摆长进行频率的调节。研究并拟合了电涡流有效阻尼系数与磁导间距之间的关系,通过基于线性二次型高斯(LQG)的控制算法实时调节磁导间距,以实时调节阻尼系数。为了验证SAEC-PTMD对建筑结构的减震效果,对一单自由度结构模型在地震激励下的震动响应进行数值模拟。数值模拟中,采用一经优化设计的被动TMD (PTMD)作为对比,并考虑由主结构的累积损伤引起自身频率下降而造成PTMD的失调效应。以主结构的加速度和位移时程峰值、整体均方根值及其加速度和位移反应谱作为评价指标,评估了SAEC-PTMD在结构发生损伤前后对PTMD的改良效果。数值模拟结果表明,在结构发生损伤前后,SAEC-PTMD均比经优化设计的PTMD具有更好的减震效果。