随机激励下带滞变阻尼的调谐质量阻尼器减振性能研究

摘要：

近年来,阻尼力与位移呈线性关系的新型调谐质量阻尼器(Tuned mass damper,TMD)相继出现,其参数分析优化原理大部分属于动力数值分析缺乏理论参数优化指导.该文对白噪声作用下具有上述特性的TMD,即滞变阻尼调谐质量阻尼器(Hysteretic damping tuned mass damper,HD-TMD)进行减振优化研究.总结了 HD-TMD的力学机理并推导出相应的结构-HD-TMD系统运动方程;提出适用于HD-TMD的H2优化和性能平衡设计,并通过数值拟合技术得到了最优参数公式和基于容忍度的性能平衡设计流程;以真实可用的变摩擦摆式调谐质量阻尼器(VFP-TMD)为HD-TMD的实际算例,检验所提出的优化方法对风振激励的减振性能影响.结果表明:H2优化和性能平衡设计下的HD-TMD可以提供略优于传统黏滞阻尼TMD 的控制效果.H2优化的最优参数能使HD-TMD发挥最大的潜能从而实现最好的减振率,但面临VFP-TMD行程过大导致的摆动非线性问题.性能平衡设计下的最优参数可以控制VFP-TMD行程在线性范围内,同时发挥出良好且稳定的减振控制效果实现双赢.与最优参数公式结果相比,性能平衡设计的峰值减振率和均方差峰值减振率仅损失3.19％和0.74％.

关键词：结构减振控制、调谐质量阻尼器、滞变阻尼、H2优化、性能平衡设计

所属期刊栏目：41

分类号：TU352.1(建筑结构)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;教育部长江学者和创新团队发展计划项目

在线出版日期：2024-01-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：171-181