磁控摩擦阻尼器对信号塔的地震反应控制

罗　威，涂建维

（武汉理工大学 道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室，武汉 430070）



磁控摩擦阻尼器对信号塔的地震反应控制

罗威，涂建维

（武汉理工大学 道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室，武汉 430070）

摘要：针对常摩擦阻尼器摩擦力恒定的问题，设计一种新型筒式磁控变摩擦阻尼器，并建立磁控变摩擦阻尼器的力学模型。以机场信号塔结构为工程背景，将信号塔的三维空间有限元模型简化为二维串联多自由度模型；采用LQG主动控制算法和界限Hrovat半主动控制策略对磁控变摩擦阻尼器实施控制；讨论常摩擦阻尼器被动控制和磁控摩擦阻尼器半主动控制对地震作用下信号塔结构振动响应的控制效果。计算结果显示，磁控摩擦阻尼器的半主动控制取得明显优于常摩擦阻尼器被动控制的减振效果，在实际工程中有着良好的应用前景。

关键词：振动与波；磁控变摩擦阻尼器；信号塔；半主动控制；控制算法

国际机场信号塔台是民航的专项工程，为特殊设防类（甲类）建筑。为了满足建筑美观和功能要求，塔台多为体型细长、造型独特的高耸结构。由于信号塔台的活动层和机房设备层都集中在塔台顶部，这使得顶部活动层的质量刚度比会远远超过下部筒体结构的质量刚度比。在地震作用下，顶部活动层会产生较大的地震鞭梢效应，采用常规设计方法很难满足结构的抗震设计要求。因此，对机场信号塔台实施振动控制措施将显得尤为重要。……