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국제구조공학회 Smart Structures and Systems, An International Journal Smart Structures and Systems, An International Journal Vol.13 No.3
발행연도
2014.1
수록면
473 - 500 (28page)

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Tuned mass dampers (TMDs) have been installed in many high-rise buildings, to improve their resiliency under dynamic loads. However, high-rise buildings may experience natural frequency changes under ambient temperature fluctuations, extreme wind loads and relative humidity variations. This makes the design of a TMD challenging and may lead to a detuned scenario, which can reduce significantly the performance. To alleviate this problem, the current paper presents a proposed approach for the design of a robust and efficient TMD. The approach accounts for the uncertain natural frequency, the optimization objective and the input excitation. The study shows that robust design parameters can be different from the optimal parameters. Nevertheless, predetermined optimal parameters are useful to attain design robustness. A case study of a high-rise building is executed. The TMD designed with the proposed approach showed its robustness and effectiveness in reducing the responses of high-rise buildings under multidirectional wind. The case study represents an engineered design that is instructive. The results show that shear buildings may be controlled with less effort than cantilever buildings. Structural control performance in high-rise buildings may depend on the shape of the building, hence the flow patterns, as well as the wind direction angle. To further increase the performance of the robust TMD in one lateral direction, active control using LQG and fuzzy logic controllers was carried out. The performance of the controllers is remarkable in enhancing the response reduction. In addition, the fuzzy logic controller may be more robust than the LQG controller.
#high-rise buildings #wind-induced vibration #robust control #tuned mass damper #optimal design #white-noise #LQG controller #fuzzy logic controller

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참고문헌 (48)

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Aldawod, M. / 2001 / Active control of along wind response of tall building using a fuzzy controller / Eng. Struct 23(11):1512~1522 google schola Aly, A. M. / 2009 / On the dynamics of buildings under winds and earthquakes: response prediction and reduction google schola Aly, A.M / 2008 / On the evaluation of the efficacy of a smart damper: a new equivalent energy-based probabilistic approach / Smart Mater. Struct 17(4):045008 google schola Aly, A. M. / 2012 / Proposed configurations for the use of smart dampers with bracings in tall buildings / Smart Mater. Res Crossref Aly Mousaad Aly / 2014 / Proposed robust tuned mass damper for response mitigation in buildings exposed to multidirectional wind / The Structural Design of Tall and Special Buildings 23(9):664~691 Crossref

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