Active Control Effect by Mass Driver System to Urban Important Structures during Earthquake

地震时质量驱动系统对城市重要结构的主动控制作用

基本信息

  • 批准号:
    08650566
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1996
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1996 至 1998
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The new control algorithm has been introduced to a model eight-story building to demonstrate reduction of vibrations caused by medium earthquakes. As forced vibration tests, sinusoidal excitation to identify the dynamic characteristics of the model structure, non-stationary random wave excitation tests using filtered white noise wave as well as EL Centro NS seismic wave were carried out on a 4m by 4m shaking table. An active dynamic mass damping system installed at the top floor of model structure driven by an AC servomotor through a ball screw was developed. The optimization of the controller is performed taking into account the dynamic characteristics of AMD with the driving mass of 1. kgf. By carrying out digital computer-controlled tests and numerical calculations using the model frame structure, we have obtained that the proposed open-closed control algorithms could perform good control efficiencies and there is an ample possibility for them to be used for seismic response control of actual structures.The principle results of digital computer-controlled tests and numerical calculations using the model frame structure are summarized as follows :(1) Effects of the control parameters on the system's response are expressed by two independent variables. One controls the level of feedback, the other reflects the level of input excitation. For a given structural system we found that there are appropriate control parameters to maximize the control efficiencies. From the modal control algorithm, we derived the optimal feedforward gain to offset the excitation term.(2) Results of the experimental studies done to examine the applicability of the developed optimal control algorithm to an active mass driver system driven by an AC servomotor showed that the proposed closed-open-loop control algorithm gave better control efficiencies than the closed-loop control algorithm and that the seismic response control of actual structures is possible by using them.
新的控制算法已被引入到一个模型的八层建筑,以证明减少由中等地震引起的振动。在4 m × 4 m的振动台上进行了正弦激振试验、非平稳随机波激振试验和埃尔森特罗NS地震波激振试验。研制了一种安装在模型结构顶层的主动动力质量阻尼系统,该系统由交流伺服电机通过滚珠丝杠驱动。考虑到AMD的动态特性与驱动质量为1。kgf。通过对模型框架结构进行数字计算机控制试验和数值计算,得到了所提出的开-闭控制算法具有良好的控制效果,有很大的可能用于实际结构的地震反应控制。(1)控制参数对系统响应的影响用两个独立变量表示。一个控制反馈的水平,另一个反映输入激励的水平。对于一个给定的结构系统,我们发现,有适当的控制参数,以最大限度地提高控制效率。从模态控制算法,我们推导出最佳前馈增益抵消激励项。(2)实验研究结果表明,所提出的闭环控制算法比闭环控制算法具有更好的控制效率,实际结构的地震响应控制是可能的。

项目成果

期刊论文数量(29)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
吉川正昭: "地震-杭基礎-構造物全体系の地震応答解析" 土木学会四国支部技術研究発表会講演概要集. 50-51 (1998)
吉川正明:《地震-桩基础-整个结构体系的地震响应分析》日本土木学会四国分会技术研究会议演讲摘要集50-51(1998)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉川正昭: "Real timeでの地震防災-地震防災に役立つ免震・制振-" 第5回高知県土木技術セミナ講演概要集. 65-84 (1997)
吉川正明:“实时地震灾害预防——对地震灾害预防有用的隔震和振动控制”第5届高知县土木工程研讨会讲座摘要集65-84(1997年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
都市防災と環境に関する研究会編(久保慶三郎監修): "地震と都市ライフラインシステムの診断と復旧" 京都大学 学術出版会, 483 (1998)
城市防灾与环境研究会主编(久保敬三郎主编):《地震与城市生命线系统的诊断与恢复》京都大学学术出版社483(1998)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉川正昭: "杭基礎構造の地震応答解析" 土木学会四国支部技術研究発表会講演概要集. 72-73 (1996)
Masaaki Yoshikawa:“桩基础结构的地震响应分析”日本土木工程师学会四国分会技术研究会议的演讲摘要 72-73 (1996)。
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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉川正昭: "南海地震に備えて-高知地震防災研究会の取組み-" 土木学会誌. 83. 37-38 (1998)
吉川正明:“南海地震的准备 - 高知地震防灾研究小组的努力”日本土木工程学会杂志 83. 37-38 (1998)。
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  • 批准号:
    18K06510
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    2018
  • 资助金额:
    $ 1.66万
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    12559005
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    12793007
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    2000
  • 资助金额:
    $ 1.66万
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作用于动植物的生物活性肽
  • 批准号:
    11460045
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 1.66万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (B).
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  • 批准号:
    09660084
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 1.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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基于新型先导物质的抗遗忘药物的开发
  • 批准号:
    09559009
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 1.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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血清白蛋白衍生的阿布紧张素对动脉、免疫和神经系统的调节
  • 批准号:
    07660162
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 1.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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通过引入新功能来设计和改进食品蛋白质
  • 批准号:
    03660134
  • 财政年份:
    1991
  • 资助金额:
    $ 1.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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