3层基准建筑非线性地震反应的智能控制

近年来,智能驱动材料、控制装置和智能控制算法的研究和发展为土木工程的抗震控制开辟了新的天地.笔者设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将其作为控制装置,提出了能有效抑制强烈地震激励下高层建筑结构非线性反应的模糊控制算法,并建立了量化因子、比例因子与结构响应之间的关系.对受控的3层基准建筑结构进行了非线性地震反应的数值仿真分析,并与其它的控制策略进行比较.结果表明,采用模糊控制算法,能有效抑制建筑结构的非线性地震反应,减少地震对建筑结构的破坏.     

基于智能隔震结构Benchmark模型的半主动控制非线性隔震系统

针对最新提出的智能隔震结构Benchmark模型,阐述了其在非线性隔震系统下的控制问题.主要介绍了非线性阶段基准问题和Lyapunov半主动控制的原理,并通过Matlab中Simulink模块(S-函数方法)进行仿真模拟分析,计算得到了智能隔震结构Benchmark模型在Lyapunov半主动控制下的控制结果,与被动控制结果对比可知,Lyapunov半主动控制效果显著.     

MR阻尼器对地震反应的模糊半主动控制

基于磁流变 (MR)智能阻尼器修正的 Bingham模型 ,采用 Matlab模糊工具箱进行模糊半主动控制设计 ,并利用 Simulink对升船结构进行仿真分析。研究表明 :MR智能阻尼器能有效地减小结构顶部厂房地震鞭梢效应 ,模糊半主动控制策略是有效的结构半主动控制策略。     

两种半主动MR阻尼器对电视塔的风振控制

依据MR智能阻尼器的力学模型，以合肥翡翠电视塔为工程背景，研究MR智能阻尼器对电视塔结构风振反应的控制效果分别采用了2种半主动控制策略：一种是基于现代最优控制理论的LQR半主动控制，另一种是基于局部反馈的模糊丰主动控制策略计算实例结果分析表明：采用MR智能阻尼器对结构进行半主动控制能有效地减小电视塔结构的风振反应.     

基于泛布尔代数的MR阻尼器半主动控制方法

针对高层建筑的特点，舍弃寻求被控制对象的精确数学模型，运用泛布尔代数控制系统分析工具，首次提出了一种基于泛布尔代数的MR阻尼器半主动控制方法，并应用此方法对12层楼的高层结构受控地震反应的模拟仿真，获得满意的结果。     

应用磁流变减振器控制模型结构的仿真研究

本提出了一种半主动控制算法，结合自行研制的磁流变减振器并将其安装在一个五层剪切型结构的缩比例模型，仿真分析了所提出的半主动控制算法和被动控制策略的控制效果，仿真结构表明，被动关和被动开控制的不能有效地发挥磁流变减振器的控制作用，磁流变减振器作为一种半主动控制装置，可以有效地控制结构的反应。     

智能基础隔震结构的剪扭耦联地震反应分析

研究了ER／MR智能隔震系统对框架结构地震反应的半主动控制。根据智能基础隔震的特点，建立了基于模糊控制的半主动控制策略。仿真计算表明智能隔震系统不仅能够显著减小上部结构的地震反应，还能够有效地保护隔震层的变形，是一种性能非常优秀的智能控制系统。     

西安某高层建筑动力特性及地震反应分析

应用Etabs软件,分析了西安市某拟建高层建筑的结构动力特性,确定了振型分解法的合理振型数量.通过非线性时程分析,得出该建筑结构在多遇地震和罕遇地震作用下的地震反应.最后确定出该高层建筑取前11阶振型作分析即能精确反应出结构的实际受力状态;并验算了该高层建筑在多遇地震作用下的最大水平位移和层间位移,结果均满足规范要求.     

三峡大坝升船机地震鞭梢效应的智能控制

为了抑制三峡大坝升船机顶部厂房的地震鞭梢效应,提出了用顶部厂房屋盖MR智能隔震层来减小升船机地震鞭梢效应的方法.在建立了设置屋盖智能隔震层的三峡升船机计算力学模型的基础上,文中推导了屋盖MR智能隔震层-升船结构系统地震反应半主动控制的基本方程,建立了屋盖MR智能隔震系统对三峡升船机顶部厂房地震反应控制的设计计算方法,设计了智能控制系统,并对智能隔震系统进行了参数分析.仿真计算结果表明,安装合适的屋盖MR智能隔震系统和采用合适的控制策略能有效地抑制三峡升船机顶部厂房地震鞭梢效应,减小顶部厂房结构的层间侧移和厂房柱底的地震弯矩反应.     

最小控制合成算法在结构振动控制中的应用

将模型参考自适应控制方法引入结构减震控制领域中,基于"最小控制合成算法(MCS)"的自适应控制理论,推导了建筑结构地震反应自适应控制的基本方程.提出了以地震能量降低模型为最优控制模型,设计并研究了该模型的自适应控制器.以地震能量降低模型的MCS自适应控制方法,对一个三自由度受控结构和天兴洲大桥MR磁流变阻尼器进行仿真分析.仿真结果表明:受控结构响应能够很好的跟踪参考模型响应,自适应控制器可以明显减小结构的地震响应.     

复合式金属阻尼器在高层剪力墙结构中的应用

将新型复合式金属阻尼器应用于某高层剪力墙实际工程结构.采用Perform-3D建立了结构的三维精细化非线性有限元模型,通过对结构在9度大震下的弹塑性分析,研究了该复合式金属阻尼器对高层剪力墙实际工程结构的减震控制效果.分析结果表明:加设复合式金属阻尼器后结构的耗能性能明显改善,结构的基底剪力减小20％以上,该复合式金属阻尼器在实际工程中具有良好的推广实用意义.     

某复杂高层建筑结构弹塑性时程分析及抗震性能评估

近年来框架-核心筒结构在高层建筑中广泛应用,并且由于建筑功能的多样化使得结构体型越来越复杂,因此这就对复杂高层建筑结构分析和设计提出了新的要求.以上海世茂国际广场大楼这一实际工程为背景,对其开展弹塑性时程分析,探究该结构体系在各级地震作用下的抗震性能.首先建立了结构简化分析模型,选择了结构材料应力-应变关系和分析参数;接下来利用CANNY2005程序对模型振动台试验进行模拟计算,考察所采用的力学分析模型和计算参数的正确性,结果表明这些模型和参数能比较准确模拟框架-核心筒结构在地震作用下的变形特征;然后最后对原型结构在各级烈度地震作用下的变形进行分析,具体研究了该结构的层间位移角分布、典型构件变形模式;最后从整体上对结构的抗震性能做出相应的评价.目前该高层建筑业已竣工投入使用.     

A new semi-active suspension control strategy through mixed H2/H∞ robust technique

A new semi-active suspension control strategy through mixed H2/H∞ robust technique was developed due to its flexibility and robustness to model uncertainties.A full car model with seven degrees of freedom was established to demonstrate the effectiveness of the new control approach.Magneto-rheological(MR) dampers were designed,manufactured and characterized as available semi-active actuators in the developed semi-active suspension system.The four independent mixed H2/H∞ controllers were devised in order to p...     

基于微分几何法的车辆半主动悬架控制

为了对某工程车辆半主动悬架进行有效控制,建立了车辆半主动悬架非线性动力学模型.提出了应用微分几何理论并经过非线性状态反馈变换的方法,对半主动悬架非线性系统进行线性化,进而利用线性二次型调节器实现了非线性状态反馈最优控制,并用Matlab/Simulink编程进行仿真实验.仿真结果表明：经过微分几何法线性化处理并应用LQR控制的方法,半主动悬架与被动悬架相比,车辆平顺性有了明显的改善,绝大部分平顺性指标都有10%以上的提升.分析结论可为非线性系统的线性化和车辆悬架半主动控制的研究提供参考.     

Support vector machine based nonlinear model multi-step-ahead optimizing predictive control

1INTRODUCTION Modelpredictivecontrol(MPC)isaclassof controlalgorithmsinwhichadynamicprocessmodelisusedtopredictandoptimizeprocessper formance[1].Becausemanyindustrialprocessesare intrinsicallynonlinear,especiallyintwocases[2]:strongnonlinearregulatorcontrolproblemsand servocontrolproblemswithfrequentchangesof operatingpoints.Nonlinearmodelpredictivecon trol(NMPC)techniquesshouldbedevelopedto overcometheeffectofthehardnonlinear.Re cently,someNMPCalgorithmshavebeenputfor ward,whicharema…     

高层建筑地震反应的TLD振动控制

利用调谐液体阻尼器（Tuned Liquid Damper,TLD）对高层建筑地震反应进行振动控制研究。根据Fujino等提出的矩形TLD减振基本原理,建立了TLD中液体动水压力的控制方程,并采用有限差分法对矩形浅水TLD液体动水压力进行数值模拟,然后根据1栋91．0m的高层建筑实际情况提出几种TLD设计方案,分别对其进行TLD-结构地震作用下的动力分析,比较几种方案的减振效果,确定最佳方案及具体的结构振动控制设计。结果表明,TLD系统对高层建筑地震作用下的加速度反应和位移反应均具有比较好的控制效果。     

高架桥纵向水平地震反应与控制

探讨了高架桥结构多自由度体系纵向地震反应LQR(LinearQuadraticRegulator)半主动控制算法以及计算模型,并利用Matlab语言编制的程序对其进行了数值仿真计算.计算结果表明,将隔震技术与利用MR阻尼器的半主动控制技术相结合,能够有效地减小高架桥的地震反应.并且指出MR阻尼器的设置位置以及结构的参数对控制效果有较大影响;当控制器设置于相邻梁体之间时,在地震作用下主梁与桥墩的位移幅值均有较大降低;当控制器设置于梁体和桥墩之间时,主梁的位移幅值有所降低,但控制效果较小.     

不对称磁流液阻尼器在汽车减振中的半主动控制

根据作者新近提出的一种通用不对称滞环特性模型,本文对磁流液(MR)阻尼器在汽车减振应用进行了半主动控制研究．将所提出的MR阻尼器不对称滞环模型应用在二自由度“四分之一”汽车模型．并用“空挂”控制律来实现对MR阻尼器阻尼力的自动调节．仿真结果验证了阻尼力不对称性和滞环特性对汽车悬挂性能的影响．且表明所设计的半主动非线性控制器的复杂性大大减化．并达到理想的汽车悬挂减振性能．     

基于模糊控制的磁流变阻尼器结构半主动控制

阐述了模糊控制器的基本原理和设计步骤，形成了适合于磁流变阻尼器结构的模糊半主动控制策略；基于磁流变阻尼器的Bingham模型，采用Matlab模糊工具箱进行模糊半主动拉制设计，建立了磁流变阻尼器模糊半主动控制的3层钢筋混凝土框架的Simulink仿真分析。与其他已有研究结果进行比较，证实了磁流变阻尼器模糊半主动控制方法的有效性。