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《双向偏心结构扭转耦联地震反应的序列最优控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第4期地震工程与工程振动Vo.l27No.42007年8月JOURNALOFEARTHQUAKEENGINEERINGANDENGINEERINGVIBRATIONAug.2007文章编号:10001301(2007)04013306双向偏心结构扭转耦联地震反应的序列最优控制杜永峰,刘彦辉,李慧(兰州理工大学防震减灾研究所,甘肃兰州730050)摘要:本文分析了不对称建筑结构平移-扭转耦联振动的动力特性及地震作用下的响应;根据地震动输入结构的过程,推导出一种更为一般的最优控制算法,所获得的控制力表达式同时包括地震响应和地震激励。通过对一非规则四层框架结构的扭
2、转耦联地震反应控制分析表明,该算法不仅能有效地控制结构的平移地震反应,而且更有效地抑制结构的扭转耦联地震反应。关键词:耦联效应;结构振动控制;控制算法;序列最优控制中图分类号:P315.966文献标志码:ASequentialoptimalcontroloftorsionalcoupledseismicresponseforbidirectionallyeccentricstructureDUYongfeng,LIUYanhu,iLIHui(InstituteofEarthquakeProtectionandDisasterMitigation,LanzhouUniv.ofTech.
3、,Lanzhou730050,China)Abstract:Thispaperanalyzesthetorsionalcoupleddynamiccharacteristicsandseismicresponseofasymmetricalbuildingsandpresentsageneralizedalgorithmforoptimalcontrolofstructuressubjectedtoearthquakeexcitationaccordingtotheprocessofthestructureinputearthquake.Theexpressionofcontrolfor
4、ceisobtainedbythisalgorithm,whichconcludesboththeeffectofstructuralresponseandtheseismicexcitation.Bythecontroloftorsionalcoupledseismicresponseforafourstoryasymmetricalframestructure,thenumericalresultsshowthattheproposedcontrolalgorithmcaneffectivelycontrolthelateralseismicresponseofstructures
5、andreducethetorsionalcoupledseismicresponseofbidirectionallyeccentricstructuresmoreeffectively.Keywords:couplingreactions;structuralvibrationcontro;lcontrolalgorithm;sequentialoptimalcontrol引言在过去30年间,各种各样的被动和主动控制系统得到发展和试验验证,许多控制系统在实际工程中得[1-2]到应用。近来,半主动和主动控制系统成为研究的焦点,例如将MR阻尼器应用于全比例非线性Bench[3]mar
6、k建筑显示了在强地震作用下有效减小结构反应的良好性能。然而,在结构控制中对非对称结构的横向-扭转耦合地震反应的研究较少,当结构具有非对称的刚度或质量分布时,扭转运动将耦合横向运动。霍[4]林生等人研究了多维地震作用下非对称结构利用TLCD减震控制。李春祥等人研究了非对称结构扭转振[5][6]动多重调谐质量阻尼器(MTMD)控制的最优位置。Kan和Chopra用反应谱分析方法研究了单层横向-扭转耦合建筑的弹性地震反应,得出横向-扭转耦合系统的最大剪力小于对应的非耦合系统,然而扭矩随着质心与刚心偏心矩的增加而增加,这种效应主要依赖于非耦合系统的横向与扭转固有频率比。进一步的收稿日期:2006-
7、11-20;修订日期:2007-02-08基金项目:国家自然科学基金项目(50548016)作者简介:杜永峰(1962-),男,教授,博士,主要从事结构工程研究.Emai:ldooy@f163.com134地震工程与工程振动第27卷[7]研究表明,这种效应将引起变形集中在某些柱上和在建筑中的某些位置放大加速度反应,比如一个实际建筑在Kocaeli地震
