Soil-structure interaction effect on active control of multi-story buildings under earthquake loads

Chen, Genda; Chen, Chaoqiang; Cheng, Franklin Y.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Chen, Genda (Department of Civil Engineering, University of Missouri-Rolla) Chen, Chaoqiang (Department of Civil Engineering, University of Missouri-Rolla) Cheng, Franklin Y. (Department of Civil Engineering, University of Missouri-Rolla)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제10권 제6호

발행연도: 2000.1

수록면: 517 - 532 (16page)

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A direct output feedback control scheme was recently proposed by the authors for single-story building structures resting on flexible soil body. In this paper, the control scheme is extended to mitigate the seismic responses of multi-story buildings. Soil-structure interaction is taken into account in two parts: input at the soil-structure interface/foundation and control algorithm. The former reflects the effect on ground motions and is monitored in real time with accelerometers at foundation. The latter includes the effect on the dynamic characteristics of structures, which is formulated by modifying the classical linear quadratic regulator based on the fundamental mode shape of the soil-structure system. Numerical result on the study of a $\frac{1}{4}$-scale three-story structure, supported by a viscoelastic half-space of soil mass, have demonstrated that the proposed algorithm is robust and very effective in suppressing the earthquake-induced vibration in building structures even supported on a flexible soil mass. Parametric studies are performed to understand how soil damping and flexibility affect the effectiveness of active tendon control. The selection of weighting matrix and effect of soil property uncertainty are investigated in detail for practical applications.

#active control #soil-structure interaction #state feedback gain #output feedback gain #soil parameter uncertainty #seismic effectiveness #robustness and sensitivity

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Chen, Genda

소속기관 Department of Civil, Architectural, and Environmental Engineering, Missouri University of Science an

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소속기관 Department of Civil, Architectural and Environmental Engineering,University of Missouri-Rolla

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