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摘要
调谐质量阻尼器（Tuned mass damper，TMD）是一种广泛用于结构振动控制的被动耗能装置，但其减振效率对系统参数的不确定性具有较高敏感性。鲁棒优化设计通过同时最小化系统响应的均值和标准差，可有效降低系统响应对不确定参数的敏感性。文章提出一种基于嵌入式多项式混沌展开（Polynomial chaos expansion，PCE）法的TMD鲁棒优化设计方法。该方法通过多项式基函数考虑系统参数的不确定性，采用嵌入式PCE法对系统响应进行统计矩分析并建立结构响应均值和标准差与TMD参数间的函数解析式，以结构响应均值和标准差在荷载频带内的最大值最小作为优化目标，采用合适优化算法求解多目标优化问题确定TMD的鲁棒最优参数。以一座人行桥为例，通过评估该桥模态参数具有不确定性时TMD对人致振动的控制效果，从数值上验证该方法的有效性。结果表明，基于嵌入式PCE法的TMD鲁棒优化设计方法具有极高的计算效率，该方法设计的TMD表现出较高的减振效率和较好的鲁棒性。
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单位中南大学; 土木工程学院
