基于高层建筑主动单个和多重调谐质量阻尼器风振控制的研究

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1、上海交通大学硕士学位论文高层建筑主动单个和多重调谐质量阻尼器风振控制的研究姓名：张静怡申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：李春祥20070201上海交通大学硕士学位论文高层建筑主动单个和多重调谐质量阻尼器风振控制的研究摘要高层建筑主动单个和多重调谐质量阻尼器风振控制的研究摘要论文首先介绍风对高层建筑的作用、结构振动控制理论的发展以及高层建筑风致振动的控制技术。随后基于我国现行风荷载规范，建立了风荷载作用下高层建筑-主动调谐质量阻尼器(ATMD)/主动多重调谐质量阻尼器(AMTMD)系统的动力方程。定义ATMD/AMTMD最优参数准则为：结构-ATMD/A

2、MTMD系统的位移和加速度响应方差的最小化。ATMD/AMTMD有效性的评价准则为：设置ATMD/AMTMD结构的最小化位移和加速度响应方差与未设置ATMD/AMTMD结构的位移和加速度响应方差之比（分别称为位移和加速度减振系数）。根据上述评价准则，在频域内研究了结构自振频率、标准化加速度反馈增益系数、质量比等参数对ATMD/AMTMD系统的最优参数（包括最优频率比、阻尼比、频率间隔）、有效性和冲程的影响。为了在时域内验证高层建筑ATMD/AMTMD风致振动控制的有效性，建立了高层建筑-ATMD/AMTMD系统的状态空间方程。基于脉动风荷载的模拟时程，使用一栋

3、实际高层建筑作为算例，在时域内对高层建筑-ATMD/AMTMD系统进行了Simulink仿真分析。通过分析ATMD/AMTMD的有效性、冲程及控制力时程，比较了ATMD/AMTMD的优劣。通过大量的计算与比较，综合出了高层建筑ATMD/AMTMD风致振动控制的关键技术，为今后实际高层建筑风致振动控制的设计与应用提供了重要的参考。关键词：高层建筑，主动调谐质量阻尼器，主动多重调谐质量阻尼器，脉动风荷载，风振控制，最优参数I上海交通大学硕士学位论文高层建筑主动单个和多重调谐质量阻尼器风振控制的研究摘要RESEARCHOFACTIVESINGLEANDMULTIPL

4、ETUNEDMASSDAMPERSFORWIND-INDUCEDVIBRATIONCONTROLOFHIGH-RISEBUILDINGABSTRACTInthispaper,thewind-inducedvibrationsoftallbuildings,developmentsofstructuralvibrationcontroltheories,andwind-inducedvibrationcontroltechnologiesoftallbuildingsarefirstlyintroducedbriefly.Subsequently,basedon

5、thecurrentChinesewindloadcodes,themotionequationsofthetallbuilding-activetunedmassdamper(ATMD)/activemultipletunedmassdampers(AMTMD)systemsareestablished.ThecriterionforsearchingtheoptimumparametersoftheATMD/AMTMDisdefinedastheminimizationofthevarianceofdisplacementoraccelerationres

6、ponseofthestructurewiththeATMD/AMTMD.ThecriterionusedtoevaluatetheeffectivenessoftheATMD/AMTMDistheratiooftheminimumdisplacementoraccelerationvarianceofthestructurewiththeATMD/AMTMDtothedisplacementoraccelerationvarianceofthestructurewithouttheATMD/AMTMD(referredrespectivelytoasdisp

7、lacementoraccelerationvibrationreductionfactors).Withresortingtotheaforementionedcriteria,inthefrequencydomain,theinfluenceshavebeeninvestigatedoftheparameters,suchasthenaturalfrequency,normalizedaccelerationfeedbackgainfactor,massratio,ontheoptimumparameters(i.e.optimumfrequencyrat

8、io,dampingratioandf