基于伯恩-乔丹频率分布的E-GMANN控制器，用于具有ATMD的SSI型非对称楼层建筑的结构振动分析

《Scientific Reports》：Born–Jordan frequency distribution based E-GMANN controller for vibration analysis in SSI based asymmetric floor buildings with ATMD

　　

摘要

主动调谐质量阻尼器系统能够有效降低不对称结构建筑的地震振动，但在动态条件下实现精确的频率匹配和最优控制方面存在困难。为解决这些问题，本文提出了一种基于玻恩频率分布与埃博拉神经网络控制器，并结合频率循环线性分析的方法。ATMD系统在动态变化时难以使阻尼器频率与建筑结构频率保持一致，从而导致模式耦合现象。因此，本文引入了基于玻恩-乔丹振动剂量法的特征系统频率分布方法，以实现最佳频率匹配并识别主要作用因素，进而提升建筑物在地震中的抗灾能力。现有的控制算法往往只关注短期指标，忽视了峰值幅度和结构的长期完整性，这导致控制力估算不够准确。为克服这一问题，本文采用了经过埃博拉算法优化的图多变量自适应神经网络，能够实时动态估算阻尼器质量和控制力，同时提升关键性能指标的跟踪精度和系统的响应速度。此外，不对称结构中的土-结构相互作用会导致液化、扭转振动以及结构抗力下降。为此，本文采用了频域循环等效线性分析方法，该方法能够处理非线性土体行为，检测由湿度变化引起的差异，从而提升变形预测的准确性。实验结果表明，所提出的模型相较于现有方法具有更优异的性能，能够显著降低结构的振动、加速度和位移。