Abstract This paper introduces a smart structure design through the definition of an innovative passive control strategy, referred to as New Tuned Mass Damper Inerter (New TMDI), coupled with a base isolation system (BI), to control displacements in base isolated structures under seismic excitations. The herein proposed New TMDI comprises a recently developed nontraditional Tuned Mass Damper (known as New TMD), in which a secondary mass system is connected to the base plate of the BI system by a spring and to the ground by a dashpot, and of an inerter device placed in parallel with the damper. An optimization procedure which minimizes the base displacement variance of the BI system, considering the case of white noise base excitation, is proposed to determine optimal design parameters of the New TMDI, and pertinent approximate closed-form expression are derived. Note that, this device might be considered for applications in historic buildings, generally built in contiguity with the others. Adopting this nontraditional TMDI, it would be possible to get a smart historic building, offering higher control performance over an ordinary design. Further, the performance of a base-isolated New TMDI-controlled multi-degree-of-freedom structure is examined and compared with that of the simple base-isolated one, using a set of 44 recorded ground motions as base excitation. Results show that the New TMDI is rather effective in reducing the response of base-isolated structures under strong earthquakes.

中文翻译：

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通过调谐质量阻尼器惯性的非传统设计实现智能结构，以更好地控制基础隔离系统

摘要 本文通过定义一种创新的被动控制策略，称为新调谐质量阻尼器惯量（New TMDI），结合基础隔震系统（BI），介绍了一种智能结构设计，以控制地震作用下基础隔震结构的位移。兴奋。此处提出的新 TMDI 包括最近开发的非传统调谐质量阻尼器（称为新 TMD），其中次级质量系统通过弹簧连接到 BI 系统的底板并通过缓冲器连接到地面，以及惰性装置与阻尼器平行放置。考虑到白噪声基础激励的情况，提出了一种最小化 BI 系统基础位移方差的优化程序，以确定新 TMDI 的最佳设计参数，并推导出相关的近似闭式表达式。请注意，该设备可能会被考虑用于历史建筑中的应用，通常与其他建筑相连。采用这种非传统的 TMDI，将有可能获得智能历史建筑，提供比普通设计更高的控制性能。此外，使用一组 44 个记录的地面运动作为基础激励，检查了基础隔离的新型 TMDI 控制的多自由度结构的性能并与简单的基础隔离结构的性能进行了比较。结果表明，New TMDI 在降低基础隔震结构在强震下的响应方面是相当有效的。采用这种非传统的 TMDI，将有可能获得智能历史建筑，提供比普通设计更高的控制性能。此外，使用一组 44 个记录的地面运动作为基础激励，检查了基础隔离的新型 TMDI 控制的多自由度结构的性能并与简单的基础隔离结构的性能进行了比较。结果表明，New TMDI 在降低基础隔震结构在强震下的响应方面是相当有效的。采用这种非传统的 TMDI，将有可能获得智能历史建筑，提供比普通设计更高的控制性能。此外，使用一组 44 个记录的地面运动作为基础激励，检查了基础隔离的新型 TMDI 控制的多自由度结构的性能并与简单的基础隔离结构的性能进行了比较。结果表明，New TMDI 在降低基础隔震结构在强震下的响应方面是相当有效的。使用一组 44 个记录的地面运动作为基础激励。结果表明，New TMDI 在降低基础隔震结构在强震下的响应方面是相当有效的。使用一组 44 个记录的地面运动作为基础激励。结果表明，New TMDI 在降低基础隔震结构在强震下的响应方面是相当有效的。