基于环形mr—tmd风振控制的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文环形MR—TMD风振控制的研究姓名：阮灿椿申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：瞿伟廉20070501武汉理工大学硕士学位论文摘要随着科学技术的进步和社会的发展，高层建筑和高耸结构不断的出现，并向着高强轻质的方向发展，结构的刚度和阻尼在不断的下降。作为高层建筑和高耸结构主要荷载的风，对结构的影响也在加大。通过风振控制技术能够有效地减小结构的风振响应，提高结构的可靠性以及满足舒适度的要求，减少风灾造成的损失。本论文以北京国贸大厦为工程背景，对超高层筒中筒结构的风振控制进行

2、了初步的研究。文中利用商业软件ETABS建立了结构的三维有限元模型以后，建立了结构的等效多自由度模型，通过比较三维有限元模型和等效模型的动力特性说明等效模型的可靠性；根据随机振动理论，利用谐波叠加法模拟了结构的顺风向脉动风荷载，并在等效模型上施加人工模拟的风荷载时程曲线，分析结构的动力响应。研究TMD被动控制理论，对TMD被动控制的参数进行优化设计，比较参数优化设计的计算机迭代值和经验公式值的误差，在此基础上进行TMD被动控制的仿真分析，取一组最优参数设计TMD。研究MR阻尼器的力学模型，得到MR

3、阻尼器的出力方程；在TMD与主结构之间安装MR阻尼器，根据MR阻尼器的出力方程和实际条件来设计MR阻尼器的各个参数。仿真分析了结构在LQR半主动控制算法下的结构动力响应，分析控制效果并说明原因。通过上述研究可得到以下几点结论：(1)在高层建筑中，脉动风荷载产生的位移，速度和加速度在结构总的位移，速度和加速度中所占的比重较大，通过风振控制来减小结构的动力响应是一种有效的方法。(2)TMD控制有着明显的局限性，受频率限制比较大，通过安装MR阻尼器来改变来弥补。(3)MR__TMD能够更多减小结构动力响

4、应，能够起到更佳的控制效果，但是，MR阻尼器的出力方式限制的MR阻尼器的控制力并不能完全的模拟LQR控制力，因此凇阻尼器的控制方法有其局限性。关键词：风振控制，风荷载模拟，Tiff)参数优化设计，帔阻尼器，半主动控制算法武汉理工大学硕士学位论文AbstractWiththeadvanceofscienceandthedevelopmentofsociety,moreandmoretallbuildingappeared，andthetendencyofbuild’SdevelopmentiStow

5、ardthedirectionofhi曲strengthandlightmass·Thestiffnessanddampingofstructuresaredeclining。TheeffectoftheWindtothestructureswhichisthemainloadtothetallbutidingsisaggravating。Throughthewayofcontrolofwind·inducedvibration．thewind—inducedresponseofstructure

6、sisreducedeffectively，thereliabilityisimprovedandcomfortrequirementissatisfied．。wind-induceddamageisreduced。11leresearchofwindvibrationcontrolinthesuper-high·risetube—in·tubestructureisOvenwiththebackgroundofthebuildingnamedinternationaltrademansion。A

7、equivalentMDOFmodelisestablishingunderthesupportofcomputerwhichhas西venthethree-dimensionalfiniteelementmodel。ComparisonofthedynamicplasticresponsebetweentheequivalentMDOFmodelandfmiteelementmodelshowedthattheequivalentMDOFmodelisefficacious。Theresearc

8、hofdynamicre$；POriseinthestructureundertheartificialwindloadisdone。TheparametersofTMDwindvibrationcontrolhasbeenoptimizedafterthelearningofthcoryof田订Dvibrationcontrol。ThesimulationanalysisofTMDpassivecontrolgivesagroupofoptimalparametersafterc