巨—子型框架减振结构是Maria Q. Feng和Akira Mita结合结构控制理论和一般巨型框架结构的特点提出的一种新型的超高层建筑形式,它巧妙的将TMD和MTMD的质量调频原理应用于结构中,形成了一种具有自减振功能的结构体系。 论文在前人研究的基础上,从结构的安全性和舒适度要求出发,研究了巨—子型框架减振结构的主动控制和混合控制,并结合算例对其在风荷载作用下的动力响应进行仿真分析,以证明其有效性。 采用集中质量模型,主结构以弯曲变形为主,子结构以减切变形为主,建立了巨—子型框架减振结构的风振分析模型,给出了动力方程的具体形式;按照谐波叠加法中的M. Shinozuka方法对主结构顺风向脉动风荷载进行模拟,涉及到脉动风压规格化功率谱的推导以及脉动风荷载功率谱的计算;建立了巨—子型框架减振结构的风振主动控制分析模型,并基于线性二次型(LQR)经典最优控制算法推导了最优控制力;提出主动控制和调节结构参数相结合的新的混合控制系统,并用最优控制算法分析该系统,具体有两种方法:主动控制和调节子结构与主结构的刚度比相结合以及主动控制和调节子结构与主结构的质量比相结合;采用wilson-θ法对主动控制和混合控制进行时程分析。 以某一工程为仿真算例,从能量的角度给定权矩阵的具体形式,讨论了权待定参数(主动控制)以及调节参数和权待定参数(混合控制)对主结构顶层位移响应和最上部子结构顶层加速度响应的控制效果以及最大控制力的影响,并据此选定最优参数,分别考察了其对结构其它质点的影响。论文涉及不同主动控制系统的比较、主动控制和混合控制的比较以及两种混合控制方法的比较等。