考虑SSI效应时TMD的减震优化设计

刘书童; 张晋; 谢金伦; 杨树桐; 李培振

doi:10.15935/j.cnki.jggcs.2024.05.008

结构工程师 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (05) : 45 -55. DOI: 10.15935/j.cnki.jggcs.2024.05.008

考虑SSI效应时TMD的减震优化设计

刘书童, 张晋, 谢金伦, 杨树桐, 李培振

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摘要

土-结构相互作用（SSI）效应可能会对地震作用下调谐质量阻尼器（TMD）的有效性产生重要影响，因此本文研究了考虑SSI效应时TMD对高层建筑的抗震控制性能。针对一个质量分布均匀、层刚度随高度呈线性分布的40层benchmark结构，以结构顶层均方根位移最小为优化目标，采用改进粒子群算法对其在不同地基土条件以及地震波激励下的调谐质量阻尼器参数进行优化设计。优化结果表明，忽略SSI效应可能会造成地震激励下高层结构中TMD减震性能的不恰当估计，TMD的优化参数与地基土类型和地震波种类紧密相关。优化后的TMD可以有效降低结构顶层位移响应且不增加其峰值加速度，优化后的TMD耗散了绝大部分地震输入能量，并大大降低了结构能量。