变摩擦多级FPS-TMD系统减震性能研究

发布时间：2021-10-08 13:17

　　针对常摩擦FPS-TMD（Friction Pendulum System-Tuned Mass Damper）因非线性导致适用范围有限的问题,本文提出了变摩擦FPS-TMD系统,基于拉格朗日原理推导了其运动方程并结合滞滑效应进行动力求解,采用非劣遗传算法（Nondominated Sorting Genetic Algorithm II, NSGA-II）进行变摩擦FPS-TMD系统的多目标优化设计。以某实际景观塔为例设计两级变摩擦FPS-TMD,并与常摩擦FPS-TMD以及经典TMD进行了对比分析。研究结果表明:结合NSGA-II的两级变摩擦FPS-TMD系统的参数优化过程能充分利用非劣的思路优化出使两级变摩擦FPS-TMD在小震和中震下同时展现出更好减震能力的参数,变摩擦FPS-TMD系统对地震的控制作用稍优于传统TMD,小震下两级变摩擦系统比常摩擦系统主结构位移响应衰减率降低了16.34%,中震下两级变摩擦系统可为主结构提供更好的减震耗能效果。 

【文章来源】：自然灾害学报. 2020,29(04)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

变摩擦FPS-TMD系统

d dt ( ?L ? q ˙ k )- ?L ?q k =Q k . (1)图2展示的是单质点+FPS-TMD组成的FPS-TMD体系。设广义位移为主结构m1相对地面水平位移x1和FPS-TMD相对主结构的摆动角度θ,由图2可知结构位移关系如下:

抗震优化采用当地人工合成场地波的响应结果进行优化。场地波的反应谱对比如图5所示。场地波为优化设计所用地震波,Cape Mendocino波为算例检验所用地震波。图6 多目标函数优化流程

【参考文献】：
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本文编号：3424237