随着全球城市化的快速发展，上个世纪建造的大量建筑现已接近或超过了其设计寿命 [1,2]。其中许多建筑是按照过时的抗震规范设计的，因此不再满足现代的抗震要求 [3]。与此同时，城市建设的加剧逐渐减少了相邻建筑之间的间距，导致了紧密排列或双联建筑群的建造，从而增加了地震冲击的可能性 [4]。鉴于对这些老旧建筑进行大规模拆除和重建通常不切实际 [5,6]，开发经济有效的地震响应缓解策略已成为地震工程中的一个重要而具有挑战性的课题 [7]。
传统的抗震加固技术主要依赖于通过增加剪力墙或钢支撑结构来增强单个建筑的强度，或者安装基础隔震器和附加减震装置。尽管这些方法在许多情况下有效，但它们往往占用大量空间，并可能严重干扰建筑的正常使用和服务。作为一种替代方案，连接控制方法（CCM）受到了越来越多的关注 [8]。在这种方法中，相邻建筑被视为一个耦合的动态系统，并在它们之间安装额外的装置以重新分配力和耗散能量。先前的研究和工程应用 [9,10] [11,12] 已证明，适当设计的建筑间连接可以减少结构响应和加固需求，同时降低地震冲击风险 [13] [14] [15] [16] [17] [18]。
迄今为止，CCM通常被分为刚性连接和柔性连接两种策略。刚性连接（如缆绳铰链约束器 [19]）基本上是将相邻建筑连接在一起以增加整体侧向刚度，但它们也会改变原始非耦合结构的动态特性 [20]。相比之下，柔性连接通常依赖粘性或摩擦阻尼器等装置通过建筑间的相对运动来耗散能量。因此，其有效性在很大程度上取决于建筑间的相对位移或速度。当两栋建筑具有相似的动力特性，特别是基本频率相同时，它们在地震中的运动更加同步。结果，连接装置上的变形和速度受到限制，从而降低了能量耗散和整体控制效果。这一限制在早期关于连接结构的研究中已有报道 [12,21,22]。对于经常为建筑对称性设计的老龄双联建筑来说，这一点尤其关键，因为它们通常具有紧密排列的模态特性。
为了克服这一限制，已经探索了几种针对动力特性相似的相邻建筑的改进型CCM策略。Uppari和Chandrashekar [23] 研究了不同的楼层间粘弹性连接方案以增强双联建筑的耦合性能。然而，这些方案依赖于足够的楼层间距和足够的安装空间。另一个重要的发展是共享调谐质量阻尼器（STMD）概念 [24]，其中将一个共享辅助质量通过调谐弹簧-阻尼器组件连接到两栋相邻建筑上，形成一个能够吸收两栋建筑振动能量的共享共振子系统。基于这一理念，Lyu等人 [25] 提出了一种介于双塔之间的隔离天廊作为共享调谐质量子系统。在这种配置中，天廊既提供了建筑连接性，也实现了动态振动控制。他们的结果显示，适当调谐的共享天廊可以有效减轻双塔的地震响应，特别是当两栋建筑具有相似动态特性时。然而，这类系统的有效性高度依赖于增加的物理质量。一般来说，更好的控制效果需要更大的辅助质量，这会增加建设和实施难度。
一种克服这一缺点的方法是在共享天廊系统中引入惯量器。惯量器是一种两端机械装置，它可以产生与其两端相对加速度成比例的抵抗力。与传统的质量元件不同，惯量器可以生成比其物理质量大几个数量级的表观质量。由于明显的质量放大效应，惯量器元件已被广泛用于振动控制装置中，以提高控制效率同时减少物理质量的需求。典型的例子包括调谐质量阻尼器惯量器（TMDI）[26,27]、调谐惯量器阻尼器（TID）[28,29]、调谐粘性质量阻尼器（TVMD）[30,31] 和离合惯量器阻尼器（CID）[32,33]。现有研究表明，这些基于惯量器的阻尼器可以达到与传统TMD相当或更好的振动控制性能，同时需要的物理质量大大减少。因此，基于惯量器的阻尼器越来越多地被用于减轻各种工程结构中的风振、地震振、波浪振和涡流振 [34] [35] [36] [37]。
受这些优点的启发，本研究提出了一种改进型共享调谐天廊（ISTSC）用于双联建筑的抗震加固。天廊平台通过两个线性弹簧-阻尼器元件与两栋建筑相连，同时在天廊平台和地面之间安装了一个惯量器。通过这种布置，惯量器增加了天廊系统的表观惯性，而不会引入过大的物理质量，从而克服了基于STMD的方案对于相邻双联建筑的局限性。
本研究的其余部分组织如下：第2节介绍了适用于相邻SDOF结构的ISTSC配置，并开发了相应的无量纲双目标优化框架；第3节通过模态简化设计策略将公式扩展到相邻的MDOF建筑；第4节通过一个十层双联建筑系统的数值案例研究进行了验证，首先在频率域中使用过滤后的Kanai-Tajimi谱进行评估，然后在时间域中使用记录的地面运动进行评估；最后，第5节总结了主要结论。
