The switching control method for the nonlinear response of seismic surface based on the local T-S model

El método de control de conmutación para la respuesta no lineal de la superficie sísmica con base en el modelo local T-S

Este artículo estudia el método de control de conmutación para la respuesta no lineal de la superficie sísmica con base en el modelo local T-S, y deriva la matriz de rigidez del elemento compuesto de capa intermedia del amortiguador viscoelástico y el soporte de espiga. El método ß de un solo paso de alto orden se aplica al análisis de respuesta sísmica no lineal y al control de conmutación activo óptimo instantáneo. El modelo local T-S y el controlador están diseñados, y el enfoque y el control de la respuesta global no lineal se realizan a través del control de conmutación multimodelo. Los resultados muestran que el método propuesto puede reflejar con precisión la reducción de la carga de tierra sísmica y el control de conmutación de la estructura principal cuando se instala el amortiguador viscoelástico. El efecto de control de cambio del desplazamiento espacial máximo se vuelve cada vez más obvio con el cambio del historial de tiempo, y el efecto de control de todas las capas que aplican la fuerza de control de cambio es el más significativo. Ya sea que el controlador esté alterado o no, siempre es un rendimiento bueno y estable.

Introducción

Un gran número de daños causados por terremotos y los registros existentes muestran que el terremoto causará daños indelebles a la vida y la propiedad de las personas. Con el desarrollo de la economía nacional de China y el progreso de la ciencia y la tecnología, los materiales de construcción de alta resistencia y peso ligero se utilizan ampliamente en las estructuras de los edificios (Altukhov et al., 2018), la rigidez y la amortiguación de las estructuras se reducen constantemente, y las estructuras de los edificios son más sensibles a la excitación sísmica. Con el fin de reducir la respuesta sísmica de la estructura del edificio, además de estudiar la estructura de diseño sísmico del sistema de rodamiento de la propia estructura del edificio (Zhang et al., 2017), se establecen algunos dispositivos de disipación de energía en la estructura para aumentar la amortiguación estructural y consumir la energía sísmica a través de la deformación no lineal de los materiales de disipación de energía, con el fin de reducir la respuesta sísmica de la estructura principal y suprimir eficazmente la vibración estructural (Zhang et al., 2016). Entre estos dispositivos de disipación de energía, el amortiguador viscoelástico es el que más preocupa (Ding et al., 2016), porque tiene las siguientes ventajas en comparación con otros dispositivos de disipación de energía: siempre que la estructura comience a vibrar bajo una interferencia menor, puede consumir energía inmediatamente (Zhang et al., 2018). Por lo tanto, incluso en el caso de una pequeña vibración elástica, también desempeña el papel de control de terremotos. Esto hace que no solo suprima la respuesta sísmica de la estructura, sino que también evite el problema de cómo la rigidez inicial del amortiguador coincide con la rigidez lateral de la estructura existente en otros amortiguadores de disipación de energía (Wei et al., 2016); su curva histerética "fuerza-desplazamiento" es similar a la elipse, por lo que su disipación de energía es muy fuerte (Bande & Choudhury, 2017).