哈尔滨工程大学学报2023,Vol.44Issue(9) :1571-1578.DOI:10.11990/jheu.202204061

调谐负刚度阻尼器的H2优化及减震性能评估

H2 optimization and seismic performance evaluation of tuned negative stiffness damper

郜辉 邢晨曦 王浩 梁瑞军
哈尔滨工程大学学报2023,Vol.44Issue(9) :1571-1578.DOI:10.11990/jheu.202204061

调谐负刚度阻尼器的H2优化及减震性能评估

H2 optimization and seismic performance evaluation of tuned negative stiffness damper

郜辉 1邢晨曦 2王浩 1梁瑞军1
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作者信息

  • 1. 东南大学 混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室,江苏 南京 211189
  • 2. 东南大学 法学院,江苏 南京 211189
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摘要

为进一步阐明调谐负刚度阻尼器(tuned negative stiffness damper,TNSD)对结构减震控制的优势,本文开展了TNSD对单自由度结构减震控制的H2 优化设计,并研究了TNSD的减震增效作用与减震机理.首先,基于单自由度结构-TNSD耦合系统的H2 性能指标,推导了TNSD最优负刚度系数和最优阻尼系数的设计公式;然后,研究了TNSD的刚度特性和阻尼特性、TNSD对结构的阻尼增效作用、TNSD-结构耦合系统的耗能特点,阐明了TNSD的减震增效机理;最后,开展了TNSD对结构减震控制的地震响应分析.结果表明:TNSD可进一步提升负刚度阻尼器对结构的减震效果,其调谐弹簧可以放大TNSD内部阻尼元件的位移和TNSD等效阻尼系数,提升了TNSD的耗能效率和结构的等效阻尼比.

关键词

负刚度/调谐负刚度阻尼器/H2优化/单自由度结构/减振机理/阻尼增效/耗能特征/减震性能提升

Key words

negative stiffness/tuned negative stiffness damper/H2 optimization/single-degree-of-freedom struc-ture/vibration reduction mechanism/damping enhancement/energy dissipation characteristic/seismic performance improvement

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基金项目

国家自然科学基金(51722804)

国家自然科学基金(51978155)

出版年

2023
哈尔滨工程大学学报
哈尔滨工程大学

哈尔滨工程大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.655
ISSN:1006-7043
参考文献量9
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