非线性土-结构耦合条件下多频PTMD减震机理和设计方法研究

To solve the failure problem of passive tuned mass damper(PTMD), Multifrequency PTMD is investigated further by the applicant group, based on years of research production on the mega-sub controlled structure. In order to establish the accurate computational model of multifrequency PTMD-building system, the soil-structure interaction(SSI) with nonlinear and polyphonic characteristics will be considered fully and researched deeply. The damping mechanism and the design technique of multifrequency PTMD will be investigated, by analyzing the influence of the soil-structure interaction on the dynamic property of this system, the influence of these system parameters on the damping performance of multifrequency PTMD, the influence of the soil-structure interaction on the damping performance of multifrequency PTMD,the coupling relationships among these system parameters and the appropriate values of these system parameters. The multifrequency PTMD can be applied to the normal building,since its structure is simple. The expected researching results is helpful to developping the analysis method of multifrequency PTMD, perfectting the existing theory of tuned mass damping theory and improving further the seismic performance of buildings.

针对地震中被动调频质量阻尼器（PTMD）减震失效的问题，本课题在巨子型有控结构已有的成果基础上，对多频PTMD减震方法展开研究。 本课题拟充分考虑土-结构相互作用（SSI）的非线性、多向性特征对调频质量减震功能的影响，并对此进行深入研究，建立多频PTMD-建筑结构系统的计算模型；通过计算分析SSI对系统动力参数的影响规律、系统参数对多频PTMD减震性能的影响规律、SSI对多频PTMD减震性能的影响规律、系统参数间的耦合关系、系统最优参数等，研究多频PTMD减震机理和设计方法。 由于构造简便，多频PTMD可在常规建筑中使用。本课题的预期研究成果对发展多频PTMD减震分析方法、完善现有调频质量减震理论体系具有重要学术价值，对进一步提升建筑结构耐震性能具有实际意义。

本课题按照计划时间节点完成了项目规划的三个方面研究内容，即结构建模和分析方法研究，多频PTMD减震机制和设计方法研究，建筑场地类别对多频PTMD建筑系统动力特性影响研究。根据理论推导和仿真计算结果，研究多频PTMD减震机理和相关参数影响规律，发现多频PTMD相比传统PTMD而言，具有更大的减震频率带宽以及更好的减震性能；结合《建筑抗震设计规范》要求组合了15种场地工况，研究场地条件对多频PTMD减震性能的影响，发现多频PTMD具有较强场地适应性，在软弱土条件下仍能保持良好的减震效力。这些研究成果是对建筑减震技术的一种补充，同时也有利于进一步完善调谐减震理论体系，因而，具有现实的工程意义和潜在的学术参考价值。

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