[发明专利]并联调谐质量阻尼器最优化设计方法

摘要

本发明提供一种并联调谐质量阻尼器优化设计方法，其包括以下步骤建立建筑主结构—DPTMD的系统模型；根据结构动力学原理，建立建筑主结构—DPTMD系统动力学方程；对比调谐质量阻尼器，对并联调谐质量阻尼器利用遗传算法进行振动控制的优化设计；通过参考优化结果，考虑控制的有效性和阻尼系统冲程控制的有效性，选择最优组合参数，用于指导实际工程设计。本发明相对于TMD，通过调节质量块之比能够在一定范围内大幅度提高振动控制的有效性，显著地降低冲程，同时有效地控制地震作用下结构的位移响应。

主权项

一种并联调谐质量阻尼器优化设计方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤一，建立并联调谐质量阻尼器的模型，具体过程如下：在传统TMD一个第一质量m1的基础上，增加一个第二质量块，并与其平行安装，分别采用弹簧和阻尼器将第一质量块和第二质量块连接在建筑主结构上，构成由两个质量块组成的并联调谐质量阻尼器；步骤二，根据结构动力学原理，对建筑主结构及并联调谐质量阻尼器进行受力分析，建立建筑主结构—DPTMD系统的动力方程，具体步骤为：所述步骤二建立建筑主结构—DPTMD系统的动力方程表示为下式：mS[x··g(t)+y··S]+cSy·S+kSyS=c1y·1+k1y1+c2y·2+k2y2]]>m1[x··g(t)+y··S+y··1]+c1y·1+k1y1=0]]>m2[x··g(t)+y··S+y··2]+c2y·2+k2y2=0]]>式中，为地震地面运动加速度；yS为建筑主结构相对于基底的位移；为建筑主结构相对于基底的速度；为建筑主结构相对于基底的加速度；y1、y2为TMD1、TMD2质量块相对于建筑主结构的位移；为TMD1、TMD2质量块相对于建筑主结构的速度；为ATMD质量块相对于建筑主结构的加速度；mS、cS和kS分别为建筑主结构的受控振型质量、阻尼和刚度；m1、c1和k1分别为TMD1的质量、阻尼和刚度；m2、c2和k2分别为TMD2的质量、阻尼和刚度；步骤三，对比TMD，对并联调谐质量阻尼器进行振动控制的优化设计；步骤四，通过参考优化结果，考虑控制的有效性和阻尼系统冲程控制的有效性，选择最优组合参数，参照原建筑主结构的参数设计并联调谐质量阻尼器。