宽能量非线性单质量联合阻尼器减震性能研究

摘要

结构控制技术能够有效减小结构响应,其中非线性能量阱(NES)具有非线性的回复力-位移关系,能够与较广范围的频率相调谐,其减振性能受主体结构频率变化的影响较小,可解决调谐质量阻尼器(TMD)与主体结构失调时减振性能退化的问题.但NES的非线性特点使荷载大小成为其减振控制的敏感因素.本文提出了具有宽能量特点的非线性单质量联合阻尼器——将非线性和线性特点相联合的结构控制方法,集NES的宽频率特点和TMD的宽能量于一体.以单质量联合阻尼器运动方程为基础,本文建立了两自由度主体结构使用该控制方法的数值模型,并在脉冲荷载作用下进行了控制参数优化.结果表明,单质量联合阻尼器具有与NES和TMD相当的减振性能和较高的频率鲁棒性和能量鲁棒性,且通过脉冲荷载优化得到的控制装置能够有效减小结构地震响应.