半主動自體調諧質量阻尼系統耐震行為與試驗研究

劉郁芳

doi:10.6342/NTU201800573

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半主动自体调谐质量阻尼系统耐震行为与试验研究

Analytical and experimental studies on Building Mass Damper System with Semi-active Control Device

刘郁芳 , 博士　　导师：张国镇　　

繁体中文 DOI： 10.6342/NTU201800573

半主动控制；磁流变阻尼器；中间楼层隔震；自体调谐质量阻尼器；调谐质量阻尼器； Semi-active control ； MR damper ； Mid-story isolation system ； Building mass damper ； Tuned mass damper

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A concept of improving an optimum building mass damper (OBMD) system through a semi-active control method for enhancing the efficiency of controlling structural responses is proposed. The proposed concept entails replacing the passive fluid viscous dampers used in an OBMD system with semi-active magnetorheological (MR) dampers, thus transforming the system into a novel semi-active OBMD (SOBMD) system for better seismic performance. A numerical model based on the Bouc–Wen model with the interpolation technique was established to represent the behavior of the MR dampers. The SOBMD system was then developed on the basis of linear-quadratic regulator (LQR) method and a continuous-optimal control concept. The damping force in the SOBMD system can be manipulated according to the structural response, therefore, the SOBMD system affords the possibility of improving the displacement or acceleration response compared with the original OBMD system. Both of the numerical analysis and the experimental verification demonstrated the superior seismic mitigation ability of the SOBMD system. Several earthquake events with different characteristics were simulated in a series of numerical analysis to further verify the performance of the proposed SOBMD system. In short, the benefits of both the active and passive control system are successfully combined in the proposed SOBMD system.
Key Words: Semi-active control, MR damper, Mid-story isolation system, Building mass damper, Tuned mass damper

参考文献 ( 148 ) 〈TOP〉

1. 简亭宜，结构自体调谐质量阻尼系统之耐震行为研究，国立台湾大学土木工程学研究所硕士论文，张国镇教授指导，民国100年6月。
连结：
2. Sadek, F., Mohraz, B., Taylor, A. W., and Chung, R. M., A Method of Estimating the Parameters of Tuned Mass Dampers for Seismic Applications, Earthquake Eng. Struct. dyn. 26（6）, 617-637, 1997.
连结：
3. 陈颖萱，结构自体调谐质量阻尼系统之振动台试验研究，国立台湾大学土木工程学研究所硕士论文，张国镇教授指导，民国101年6月。
连结：
4. 庄帏竹，自体调谐质量阻尼器动力反应最佳化之可行性研究，国立台湾大学土木工程学研究所硕士论文，张国镇教授指导，民国103年6月。
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5. 郭仕璞，自体调谐质量阻尼器动力反应最佳化之振动台试验研究，国立台湾大学土木工程学研究所硕士论文，张国镇教授指导，民国104年7月。
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