基于磁流变阻尼器的建筑结构地震响应模糊控制

为研究基于模糊控制器的磁流变阻尼器对建筑结构的减震效果,文中以磁流变阻尼器所在层的速度和位移响应为输入量,以电流为输出量,并提出了模糊规则。同时利用Simulink模块分析了磁流变阻尼器的减震效果,对比了在有无模糊控制器两种情况下结构的地震响应,并给出了基于Simulink模块的结构地震响应分析程序。结果表明模糊控制器控制下的MR阻尼器能够较好控制结构地震响应。     

基于磁流变阻尼器的建筑结构地震响应模糊控制

为研究基于模糊控制器的磁流变阻尼器对建筑结构的减震效果,文中以磁流变阻尼器所在层的速度和位移响应为输入量,以电流为输出量,并提出了模糊规则。同时利用Simulink模块分析了磁流变阻尼器的减震效果,对比了在有无模糊控制器两种情况下结构的地震响应,并给出了基于Simulink模块的结构地震响应分析程序。结果表明模糊控制器控制下的MR阻尼器能够较好控制结构地震响应。     

磁流变阻尼器在结构减震控制中的位置优化研究

高层建筑结构中由于地震引起的振动有时是十分严重的,利用磁流变阻尼器进行振动控制的方法可以有效减小体系的振动反应。这种振动控制的效果,不仅取决于阻尼器出力大小和控制算法的优化,也取决于阻尼器在高层结构中的布置方式。本文首先对近年来出现的各种优化布置方法进行了介绍,然后提出了一种新的基于改进遗传算法和等效二次型性能指标的优化方法,并论述了这些方法的优缺点,最后采用五种优化布置方法并结合一个具体实例进行了磁流变阻尼器的优化布置研究,给出了磁流变阻尼器优化布置的几个原则。     

磁流变阻尼结构的优化设置

采用磁流变阻尼器进行半主动控制可有效的减小结构的地震作用.不同的布置方式可以产生不同的抗震效果.通过对设置磁流变阻尼器的8层框架结构进行仿真分析和磁流变阻尼器的优化设置,得出使用阻尼器数目较少且对结构的减震效果也非常好的工况.     

双态控制下磁流变阻尼结构的弹塑性地震反应分析

首先介绍了磁流变体的力学特性 ,以及由它制成的磁流变阻尼器的构造与性能。通过对磁流变阻尼器性能试验的数据进行分析研究 ,导出了其力学模型———Bingham模型的有关参数公式。然后 ,在此模型下利用半主动双态控制算法 ,对磁流变阻尼结构在地震作用下的弹塑性动力反应进行了分析。分析和研究结果表明 ,利用磁流变阻尼器对结构进行半主动控制能产生良好的减震效果。     

加劲阻尼减震结构的弹塑性地震反应分析

在所建议的加劲阻尼器弹塑性恢复力模型的基础上 ,推导在空间杆系 -层模型中加劲阻尼装置的单元刚度矩阵和加劲阻尼减震结构的动力分析方法。据此在HBTA程序中实现对加劲阻尼减震结构的弹塑性地震反应分析 ,并通过算例考察加劲阻尼装置对建筑结构的减震效果。     

采用磁流变阻尼器对斜拉桥的半主动模糊控制

介绍了利用磁流变(MR)阻尼器的一种半主动模糊控制方法来增强斜拉桥的抗震性能。传统的半主动控制方法需要一个主要控制器去决定需要的控制力,而且需要一个次控制器通过比较需求控制力和真实的阻尼力来调节MR阻尼器的输入电压。但本文介绍的方法,采用模糊逻辑代替了主次控制器。由于模糊逻辑根据MR阻尼器的反应直接决定其输入电压,因此它提供了一个简单的设计程序,并且可以很容易地在真实结构上实施。利用对地震作用下的斜拉桥的基准控制可以评估此方法的控制性能。模拟结果表明,这种半主动控制方法可以有效地减轻斜拉桥的地震响应,并且成功地提高MR阻尼器系统的性能。     

黏滞阻尼器减震结构地震反应分析的一种空间协同模型

如何控制结构在地震作用下的扭转作用是结构抗震设计中经常遇到的问题。采用建筑结构的空间协同模型动力分析方法,推导了黏滞阻尼器减震结构的附加阻尼矩阵、动力平衡方程,分析地震作用下高层钢结构中设置黏滞阻尼器的减震效果。改进后的程序能够计算黏滞阻尼器减震结构在双向地震波作用下的动力时程反应。空间力学模型可考虑局部楼板变形对结构地震反应的影响,考虑了错层结构、大底盘上部多塔结构、连体结构等复杂的结构形式,可沿任意角度输入相互垂直的两个水平地震动分量,可求解结构每层及结构构件和黏滞阻尼器的内力和变形。分析结果表明,黏滞阻尼器能够大量消耗地震输入能量,减小主体结构的地震反应。     

SMA复合支座与磁流变阻尼器的双重隔震体系减震效果分析

为了进一步改善SMA复合支座在强震下的隔震效果,特别是当复合支座的水平剪切变形较大时,将SMA复合支座与磁流变阻尼器相结合,建立一种基于SMA复合支座与磁流变阻尼器的双重隔震体系及其力学模型,并与单纯的SMA复合支座隔震进行对比。仿真分析表明,该体系不仅能够大幅度地减小隔震层的水平侧移,有效地保护隔震装置,而且能使上部结构的层间位移与加速度反应得到有效的控制,从而提高隔震建筑的减震效果和可靠性。     

建筑结构地震反应的MR智能基础隔震控制

针对基础隔震局限于减小地震波高频成分对结构影响的缺点,将磁流变(MR)阻尼器与滚动隔震支座相结合形成MR智能基础隔震系统并应用到结构控制中.基于MR阻尼器的Sigmoid模型,进行模糊半主动控制策略设计.在不同种类不同强度的地震波作用下,对智能基础隔震控制下2层钢框架结构的反应进行了仿真分析.结果表明,MR智能基础隔震...     

设置磁流变阻尼器的高层钢框架支撑体系的地震反应研究

磁流变(MR)阻尼器是一种性能十分优秀的减振装置,具有构造简单、调节驱动容易和反应迅速等优点,能有效减小工程结构的地震反应和风振反应,具有广阔的应用前景。本文研究了安装MR阻尼器的高层钢结构框架支撑体系的抗震性能。在介绍了MR阻尼器力学模型的基础上,推导了MR阻尼器-支撑框架系统的地震反应基本方程,并且采用了基于最优主动控制力的“开关-耗能”半主动控制策略对MR阻尼器实施控制。应用本文方法对一栋20层的高层钢结构进行了模拟计算,结果表明:安装了MR阻尼器的框架支撑体系的抗震性能明显优于纯框架支撑体系,是一种简单、方便和有效的减振系统。     

大平台多塔楼新型隔震体系的智能磁流变控制

本文将隔震技术应用到大平台多塔楼结构中,研究了这种新型隔震体系的抗震性能,并将磁流变(MR)阻尼器设置于隔震层,探讨了这种新型隔震体系智能磁流变控制的减震效果.文中以北京通惠家园某典型小区为研究对象,建立了大平台多塔楼新型隔震减震体系的运动方程,考虑了隔震支座的非线性.本研究中MR阻尼器的半主动控制算法选用限幅最优控制算法,其主控制器采用H2/LQG方法来设计.仿真分析结果表明,这种新型隔震体系可以有效地减小上部住宅结构与下部平台的地震反应,为提高大平台多塔楼结构的抗震安全性提供了一条崭新的途径.采用MR阻尼器与这种新型隔震体系相结合可以进一步减小隔震结构下部平台的地震反应与隔震层的非线性反应,提高这种新型隔震体系的抗震安全性.     

基于粘滞阻尼器的结构降度设计方法研究

介绍了液体粘滞阻尼器的性能及分析模型,针对设置液体粘滞阻尼器结构的特点,提出了消能减震结构基于液体粘滞阻尼器的降度设计方法。采用PKPM软件对某11层钢筋混凝土框架-剪力墙结构进行降度设计,利用ETABS软件计算了安装粘滞阻尼器减震结构的地震反应,分析了减震前、后结构的内力、位移和能量变化情况。结果表明,采用液体粘滞阻尼器对结构进行降度设计是可行的,减震结构的层间位移角满足规范要求,层间剪力有一定程度的减小,阻尼器消耗了绝大分部的地震输入能量,保证了主体结构的安全。     

对称双塔连体结构采用粘滞流体阻尼器的消能减震分析

根据双轴对称双塔连体结构在水平地震作用下的受力和变形特点,在连体位置设置斜向粘滞流体阻尼器对结构进行消能减震。分析了结构各种响应随阻尼系数的变化情况,结果表明存在一个最优的阻尼系数使得结构的响应取得最小值。在对阻尼系数进行优化的基础上,详细研究了结构在小震和大震下的减震效果,计算表明,在采用最优阻尼系数的条件下,结构的最大层间剪力、层间相对位移和楼层位移等各指标都有较好的减震效果。但在大震作用下,由于结构进入塑性后本身的阻尼比增加了,阻尼器的耗能比例相对降低,其减震效果没有小震时明显。     

设置非线性粘滞阻尼器结构地震响应的时程分析

本文基于国内外现有的粘滞阻尼器性能试验和计算研究,提出单自由度非线性粘滞阻尼器的计算方法。文中给出了粘滞阻尼器非线性运动方程的解法,并运用该方法进行了大量的比较计算,研究了单自由度非线性粘滞阻尼器的动力响应特性。     

应用新型SMA阻尼器的单层框架结构地震响应控制

利用形状记忆合金(SMA)的超弹性滞回耗能特性,设计了一种新型的SMA阻尼器,以单层框架结构为模型,将该SMA阻尼器安装到结构的不同位置,通过大型有限元软件ANSYS进行模拟分析,比较了SMA阻尼器在不同位置时的减震效果。分析结果证明,安装本文设计的新型SMA阻尼器可以有效地减小结构的地震反应,为SMA阻尼器被动控制系统在结构抗震中的实际应用和设计提供借鉴。     

ER阻尼器及其在结构地震反应控制中的应用

电流变体在电场的作用下液体粘度增加,可由液体变为类似的固体,它的屈服应力τ_y随着电场强度的增加而增加,利用这一性质,可以制成智能型阻尼器,用于结构地震反应控制。笔者主要介绍ER流体的性质、本构关系,概述ER流体阻尼器的设计以及它在结构地震反应控制中的应用。