伸臂桁架-主动调谐质量阻尼器组合系统地震作用下最优控制与最优伸臂桁架位置

作者：龚顺明

来源：建筑结构, 2021, 51(S1): 891-899.

• 伸臂桁架系统
• 主动调谐质量阻尼器
• 虚拟激励法
• 线性二次规划方法
• 最优伸臂桁架位置

在原有伸臂桁架系统的基础上加入主动调谐质量阻尼器(ATMD)构成一个多效的组合系统,提出了该组合系统基于虚拟激励法的简化分析模型。首先将组合系统的运动方程改写为状态空间方程,并在此状态空间里采用线性二次规划方法(LQR)方法求解ATMD的最优控制力;然后将此最优控制力带入原有的运动方程中应用虚拟激励法求解组合系统在地震作用下的响应;最后通过对一原型高层结构进行一系列的参数分析,对比了伸臂桁架-主动调谐质量阻尼器组合系统与纯伸臂桁架系统最优位置以及最优位置所对应的结构顶部位移。参数分析结果表明:ATMD能明显减小普通伸臂桁架系统的位移响应,但是对于阻尼伸臂桁架系统减小作用不明显甚至有较多位移放大的情况;ATMD在地震作用下可以降低最优伸臂桁架位置。

• 单位
  同济大学; 土木工程防灾国家重点实验室