隔震結構主動控制的控制效果分析

黃浩鳴

（佛山科學技術學院交通與土木建筑學院，廣東 佛山 528000）

0 引言

結構主動控制是將控制工程與建筑結構相結合的技術，以實現結構振動的控制。從1972年開始，Yao開創了主動控制的先河。從工程應用來看，主動控制包括主動質量調諧阻尼控制（AMD）、主動支撐控制（ABS）和主動拉索控制（ATS），后兩者合稱為結構層間主動控制。

在結構層間主動控制方面，2017年孫洪鑫等人提出了拉索主動控制的時滯補償方法。楊衛紅等人針對一桁架結構，詳細闡述了頂推主動控制技術。

在AMD控制方面，2015年劉彥輝等人針對廣州電視塔的振動控制提出了直線電機驅動的主動質量阻尼器控制裝置實現策略。鄭曉君等人針對主動質量阻尼器控制系統的時滯現象提出了神經網絡時滯補償方法。

近幾十年來，越來越多建筑采用了基礎隔震的方案。但是經檢測發現，多數隔震結構都會出現隔震層位移過大的問題。為了發揮隔震結構的優良性能，同時控制隔震層位移，該文提出將控制裝置安裝在隔震層的方案，并對其進行工程仿真分析。同時對比結構層間主動控制和AMD控制，分析兩種控制方式的優缺點。

1 結構模型建立

基礎隔震結構簡化模型根據實際情況可以分為單自由度框架模型和兩自由度框架模型。該文為了突出對結構隔震層的主動控制效果，采用了兩自由度簡化模型。結構層間主動控制和AMD控制的基礎隔震結構如圖1所示，且裝置都安裝在結構隔震層。

圖1 主動控制的基礎隔震結構