可控的MTMD摩擦力對(duì)高聳結(jié)構(gòu)的控制影響分析.pdf

1、隨著社會(huì)進(jìn)步和城市發(fā)展的需要，以及各種輕質(zhì)高強(qiáng)新型建筑材料的廣泛應(yīng)用，工程中出現(xiàn)了數(shù)量可觀的高聳結(jié)構(gòu)。高聳結(jié)構(gòu)的高度不斷增加，致使建筑結(jié)構(gòu)剮度減小，柔度增大，這對(duì)抗震設(shè)防提出了更高的要求。采用結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制技術(shù)來(lái)減小高聳結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)是一種經(jīng)濟(jì)高效的手段，多重調(diào)諧質(zhì)量阻尼器是較早應(yīng)用于高聳結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的裝置之一。本文在MTMD控制系統(tǒng)的質(zhì)量塊中加入摩擦阻尼裝置，使MTMD控制系統(tǒng)一方面利用質(zhì)量塊的振動(dòng)吸收能量，另一方面利用質(zhì)量塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程

2、中產(chǎn)生的摩擦力消耗能量。
　　 本文探討了被動(dòng)及半主動(dòng)MTMD控制系統(tǒng)摩擦力對(duì)高聳結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的控制效果。主要研究工作包括：⑴根據(jù)摩擦阻尼耗能的基本原理，建立單自由度結(jié)構(gòu)摩擦力與阻尼之間的關(guān)系，并應(yīng)用到多自由度結(jié)構(gòu)，為后續(xù)研究作了理論準(zhǔn)備。⑵采用有限元軟件ANSYS建立高聳結(jié)構(gòu)的三維有限元模型，在此基礎(chǔ)上導(dǎo)出符合結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的二維串聯(lián)多自由度模型。計(jì)算出反應(yīng)譜加速度曲線，運(yùn)用ANSYS計(jì)算小震、中震和大震作用下高聳結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)

3、。利用MATLAB語(yǔ)言編制地震響應(yīng)時(shí)程分析程序，計(jì)算出高聳結(jié)構(gòu)在多遇地震和罕遇地震作用下的響應(yīng)。⑶計(jì)算被動(dòng)MFMD控制系統(tǒng)對(duì)高聳結(jié)構(gòu)的控制效果，分析MTMD最佳的安裝位置及最優(yōu)參數(shù)，并計(jì)算分析摩擦力發(fā)揮的耗能減震作用。⑷選用LQR算法作為控制算法設(shè)計(jì)螺栓對(duì)質(zhì)量塊的緊固力，計(jì)算半主動(dòng)MTMD控制系統(tǒng)對(duì)高聳結(jié)構(gòu)的控制效果。算例分析結(jié)果表明，通過(guò)在MTMD控制系統(tǒng)中設(shè)置摩擦阻尼裝置，被動(dòng)及半主動(dòng)MTMD系統(tǒng)對(duì)高聳結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)都能取得較好的控