考虑正常使用功能的非线性黏滞阻尼惯容系统多指标减震控制

张瑞甫; 张璐琦; 潘超; 陈清军

doi:10.15961/j.jsuese.202201248

工程科学与技术 ›› 2023, Vol. 55 ›› Issue (05) : 14 -22. DOI: 10.15961/j.jsuese.202201248

考虑正常使用功能的非线性黏滞阻尼惯容系统多指标减震控制

张瑞甫, 张璐琦, 潘超, 陈清军

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摘要

惯容系统能够对结构进行多指标减震控制，然而，既有惯容减震结构设计方法主要针对结构单一性能指标展开。针对建筑结构在地震作用下的安全性和正常使用的功能需求，考虑工程中常用的非线性黏滞阻尼器，提出一种结合非线性黏滞阻尼的惯容减震结构多目标性能控制策略，以实现对建筑结构的层间位移角和楼面绝对加速度等关键性能指标的有效控制。通过采用主自由度方法和复合靶向控制策略，以惯容系统安装位置的相对变形为主自由度，以靶向控制模态的振型为结构变形形状，将复杂的多自由度原结构解耦为多个附加惯容的主自由度系统，对惯容减震系统的参数和安装位置进行设计，并以一个标准模型为例进行适用性验证。在设计中，非线性黏滞阻尼元件作为关键组成部分，惯容系统提高了阻尼元件的耗能能力，为实现多目标性能控制提供了支撑。研究结果表明，所提出的方法能够有效地降低建筑结构在地震作用下的位移和加速度响应，能够满足建筑的安全性和正常使用的功能要求，同时遵循规范和标准，这种多目标性能控制策略有望为实际工程结构设计提供有力指导。