刘中坡，乌建中，王菁菁，吕西林

(1.同济大学机械与能源工程学院，上海 201804；2.同济大学土木工程防灾国家重点实验室, 上海 200092)

轨道型非线性能量阱对高层结构脉动风振的控制仿真①

刘中坡1，乌建中1，王菁菁2，吕西林2

(1.同济大学机械与能源工程学院，上海 201804；2.同济大学土木工程防灾国家重点实验室, 上海 200092)

介绍了轨道型被动NES(Nonlinear Energy Sink)，并对附加NES装置的5层钢框架进行了白噪声激励下的振动台实验，结果表明了NES能在多个频率范围内抑制结构振动。基于NES的这种优点，将其应用到高层结构的风振控制上。采用线性回归方法的AR模型，模拟了不同高度处的脉动风速时程作为建筑结构的外部激励。以脉动风激励下高层建筑顶层的加速度为控制目标，对NES的质量、轨道表达式和黏滞阻尼参数进行了一系列优化，选择较优的参数对NES控制下某结构的脉动风致振动进行了仿真计算。计算结果表明:NES可以有效减小脉动风作用下建筑结构的最大加速度与加速度均方根，并且其可以同时减小结构多个模态的振动，从而提高风载荷下高层建筑的舒适度。

风振控制; 高层建筑； 脉动风； NES； AR模型

引 言

对于高层建筑，地震和强风作用下引起的结构动力反应，会影响结构的安全和使用的舒适度。传统的结构设计通过加强结构强度来满足结构的安全和使用要求，在实际工程上经济性较差。为了减小结构反应，常见的是通过在建筑结构物的某些部位设置调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper, TMD) 以减小地震和风振反应。……