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结构AMD系统的控制力特性
  • ISSN号:1004-4523
  • 期刊名称:《振动工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU313.3[建筑科学—结构工程] TB123[理学—力学;理学—工程力学;一般工业技术]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150090, [2]大连理工大学土木水利学院,辽宁大连116024
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(90815027;50608026)和973计划(2007CB714204)资助项目
中文摘要:

以76层Benchmark钢筋混凝土结构风振控制问题为背景,分析了AMD主动控制的控制力特性,并与结构层间主动控制进行方案比较。首先,在Benchmark问题标准解的基础上提出了基于非降阶模型的AMD控制方案以及结构层间主动控制方案,在两种方案使结构整体响应控制在相同量值的前提下,定量分析比较了各方案的控制效果和控制代价,得出AMD控制方案性价比高的结论。其次,定义了改进的表征主动控制力方向特征的能量指标体系,数值分析比较了各方案主动控制力的方向与能量特征。分析结果表明能量特征指标更好地揭示了结构层间主动控制力为阻尼力的实质。深入分析结果表明:AMD控制将作动器集中使用,以较小的控制力、较大的控制器行程,实现对结构振动的控制能量输入;然而结构层问主动控制方案是以分散于结构各层层问的主动控制作动器,以较大的控制力吨位、相对较小的行程(与层间剪切变形有关)实现对结构振动的阻尼耗能控制。

英文摘要:

Based on the wind-induced vibration control problem of 76-story Benchmark building structure, two control schemes of AMD control and structural interbedded active control were compared in this paper. Firstly, numerical analysis for nonreduced-order model was proposed, and the respective control effect and cost were compared while they achieving similar control performances, thereby the AMD control scheme was shown to be more superior and economical. Then, a set of improved quantitative indices denoting the direction characteristic of active control force of AMD system were developed, and the direction as well as energy hysteresis loop of active control force versus mass velocity were both analyzed and compared. The quantitative results between active force and mass velocity of structural interbedded control scheme showed that the active force is essentially damping force, therefore it is feasible to replace active actuators in the structural interbedded control system by semi-active or variable or even passive damping devices to achieve active control performance. However, the active actuators in AMD system can not be replaced by semi-active control devices. Furthermore, actuators are integrated for AMD control scheme, which utilizes smaller control force and bigger mass stroke to exert control energy onto structures; while actuators or dampers are distributed for structural interbedded control, which realizes damping control with bigger forces and smaller device strokes.

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期刊信息
  • 《振动工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国振动工程学会
  • 主编:刘人怀
  • 地址:南京市御道街29号
  • 邮编:210016
  • 邮箱:zdxb@nuaa.edu.cn
  • 电话:025-84895885
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4523
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1349/TB
  • 邮发代号:28-249
  • 获奖情况:
  • 1995年江苏省首届期刊质评一级期刊,1997年获中国科协优秀期刊,1999年获国家自然科学基金委经费资助
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12831