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자료유형
학술저널
저자정보
Geoffrey W. Rodgers (University of Canterbury) J. Geoffrey Chase (University of Canterbury) Sylvain Corman (University of Canterbury)
저널정보
국제구조공학회 Smart Structures and Systems, An International Journal Smart Structures and Systems, An International Journal Vol.19 No.5
발행연도
2017.1
수록면
487 - 497 (11page)

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Semi-active devices use the building\'s own motion to produce resistive forces and are thus strictly dissipative and require little power. Devices that independently control the binary open/closed valve state can enable novel device hysteresis loops that were not previously possible. However, some device hysteresis loops cannot be obtained without active analog valve control allowing slower, controlled release of stored energy, and is presents an ongoing limitation in obtaining the full range of possibilities offered by these devices. This in silico study develops a proportional-derivative feedback control law using a validated nonlinear device model to track an ideal diamond-shaped force-displacement response profile using active analog valve control. It is validated by comparison to the ideal shape for both sinusoidal and random seismic input motions. Structural application specific spectral analysis compares the performance for the non-linear, actively controlled case to those obtained with an ideal, linear model to validate that the potential performance will be retained when considering realistic nonlinear behaviour and the designed valve control approach. Results show tracking of the device force-displacement loop to within 3-5% of the desired ideal curve. Valve delay, rather than control law design, is the primary limiting factor, and analysis indicates a ratio of valve delay to structural period must be 1/10 or smaller to ensure adequate tracking, relating valve performance to structural period and overall device performance under control. Overall, the results show that active analog feedback control of energy release in these devices can significantly increase the range of resetable, valve-controlled semi-active device performance and hysteresis loops, in turn increasing their performance envelop and application space.

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참고문헌 (48)

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Barroso, L. R. / 2003 / Resettable smart dampers for multi-level seismic hazard mitigation of steel moment frames / J. Struct.Control 10(1):41~58 google schola Beziat, A. / 2012 / Performance analysis of energy dissipators and isolators placed in bridges to prevent structural damage in columns / J. Earthq. Eng 16(8):1113~1131 google schola Bitaraf, M. / 2010 / Adaptive control to mitigate damage impact on structural response / J. Intel. Mat. Syst. Str 21(6):607~619 google schola Bitaraf, M. / 2013 / Semi-active adaptive control of seismically excited 20-story nonlinear building / Eng. Struct 56:2107~2118 google schola Bitaraf, M. / 2012 / Active and semi-active adaptive control for undamaged and damaged building structures under seismic load / Comput. -Aided Civil Infrastruct. Eng 27(1):48~64 google schola

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