第七届全国防灾减灾工程学术会议

摆式调谐质量阻尼器 (PTMD) 是一种广为人知的振动控制系统，然而其辅助质量较大和摆角过大等问题阻碍了其广泛应用。针对上述问题，本文通过引入非线性布置的惯性器，设计了一种新型的类 PTMD 控制系统，即非线性摆式调谐惯容质量阻尼器 (NPTMDI)，并系统地研究了其优化设计和控制效果。首先，提出了两种 NPTMDI 配置（分别称为 NPTMDI I 和 II），分别引入非线性布置的惯性器 (NPTMDI I) 和离合器式惯性器 (NPTMDI II)，并建立了相应的分析模型。然后，分别推导了 NPTMDI I 和 II 的动态平衡运动方程，并制定了两阶段优化方案。基于最优参数，研究了 NPTMDI I 和 II 的控制效果，并与传统 PTMD 进行了比较。最后，通过案例研究，进一步探讨了所提出的NPTMDI在降低40层基准建筑模型地震和风致响应方面的控制效果。结果表明，与传统的PTMD相比，所提出的NPTMDI（尤其是配置I）在同时降低结构的位移和加速度响应方面更加有效。此外，惯性器的加入已被证明可以有效降低尖端质量块的摆角，并且“普通”惯性器的有效性优于离合式惯性器。