Activity seismic-response control of structures integrating base isolation systems

集成基础隔震系统的结构活动地震响应控制

• 批准号: 12650589
• 负责人: NISHITANI Akira
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12650589/
• 关键词: Base isolation; Semiactive control; Variable slip-force level; Damper; Seismic response control; Robust control; 可変スリップレベルダンパ; 絶対加速度; ロバスト制御; 中間階免震; 最適化; 動特性; アクティブ制御

A design methodology for structures integrating semiactively-controlled variable friction dampers into base isolation systems is mainly focused on in this research. These variable friction dampers control only their slip-force levels in such a way as to exhibit hystereses having the similar shapes, and therefore they can be referred to as "variable slip-force level dampers."Relatively simple control algorithm has been proposed utilizing the motion characteristics of base-isolation structures that the acceleration responses of the floors above the base isolators are almost the same each other, in particular for the case of severe earthquake. Base isolation structures incorporating the dampers based on such a control algorithm have been demonstrated to give a good performance in seismic event. These actively-controlled structures have the following beneficial characteristics: (1) Control can be conducted only based on the acceleration response of the base isolators; and (2) Robust control can be provided even if the actual dynamical characteristics of the base isolators are more or less different from the one expected in the design stage.In addition, the total design methodology for and entire building structure having the proposed semiactively-controlled base isolation system in the middle story is investigated.

本文主要研究了一种将半主动控制变摩擦阻尼器集成到基础隔震系统中的结构设计方法。这些可变摩擦阻尼器只控制其滑移力水平，以这种方式表现出具有相似形状的滞后，因此它们可以被称为“可变滑移力水平阻尼器”。利用基础隔震结构的运动特性，提出了相对简单的控制算法，即基础隔震结构上部楼层的加速度响应几乎相同，特别是在强烈地震的情况下。基于该控制算法的减振器基础隔震结构在地震事件中具有良好的性能。这些主动控制结构具有以下有利特点：(1)仅根据基础隔振器的加速度响应进行控制；(2)即使基础隔离器的实际动态特性与设计阶段的预期或多或少不同，也可以提供鲁棒控制。此外，还研究了采用中间半主动控制基础隔震系统的建筑整体结构的总体设计方法。

项目成果

Y. Wada, Y. Nitta, A. Nishitani: "Semiactive control based on absolute acceleration information for variable slip-force level dampers"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, BII, AIJ, Kanto. 257-258 (2001)

Y. Wada、Y. Nitta、A. Nishitani：“基于绝对加速度信息的可变滑力水平阻尼器的半主动控制”年会技术论文摘要、BII、AIJ、关东。

仁田佳宏, 西谷章, 池田芳樹: "可変スリップレベルダンパにおける履歴形状の設定について"第2回日本制震シンポジウム論文集. 59-63 (2000)

Yoshihiro Nita、Akira Nishitani、Yoshiki Ikeda：“在可变滑移水平阻尼器中设置滞后形状”第二届日本地震阻尼研讨会论文集 59-63 (2000)。

和田裕介, 仁田佳宏, 西谷章: "絶対加速度情報を用いた可変スリップレベルダンパによるセミアクティブ制御"日本建築学会大会(関東)学術講演梗概集. BII. 257-258 (2001)

Yusuke Wada、Yoshihiro Nita、Akira Nishitani：“使用绝对加速度信息的可变滑移水平阻尼器的半主动控制”日本建筑学会会议（关东）学术讲座摘要 257-258（2001）。

仁田佳宏, 西谷章: "可変スリップレベルダンパを用いたセミアクティブ制震"第1回日本地震工学研究発表・討論会梗概集. 144 (2001)

Yoshihiro Nita、Akira Nishitani：“使用可变滑移水平阻尼器的半主动阻尼”第一届日本地震工程研究演示和讨论会议摘要 144 (2001)。

Y. Nitta, A. Nishitani, Y. Ikeda: "Optimal hysteresis of variable slip-force level dampers"Proceedings of the Second Japan National Symposium on Structural Control, JSPS, Kyoto. 59-63 (2000)

Y. Nitta、A. Nishitani、Y. Ikeda：“可变滑力水平阻尼器的最佳磁滞”第二届日本国家结构控制研讨会论文集，JSPS，京都。