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...     

MR智能基础隔震结构抗震性能分析

研究MR智能基础隔震结构的抗震性能。首先,建立该混合控制结构的数学模型,其中应用双线型恢复模型描述橡胶垫隔震层的弹塑性特性,运用自适应神经网络模糊系统(ANFS)计算MR阻尼器的控制力。在SIMULINK环境下对控制结构进行仿真动力分析。并对具体结构进行地震作用下的时程反应分析,仿真分析表明:自适应神经网络模糊系统可以有效地应用到结构控制中,并证实了MR基础隔震结构是一种性能优异的智能控制系统。     

磁流变阻尼器在基础智能隔震建筑中的研究

针对橡胶隔震垫作为一种被动控制装置,存在最优控制范围窄的局限性。将磁流变阻尼器与橡胶隔震垫相结合,组成智能基础隔震系统应用于结构振动控制中,数值模拟分析了在地震力作用下原结构,普通隔震结构,隔震层附加MR阻尼器在Passive—off状态,Passive—on状态和磁流变阻尼器半主动智能状态下结构的反应。试验结果表明,结构在磁流变阻尼器半主动智能状态下控制效果最优,能有效克服被动隔震最优控制频带窄的缺点,其相对一般被动隔震装置,能同时减小隔震层位移,上部结构层间位移和各层最大加速度。     

高层建筑非线性地震反应的智能控制

本文研究高层建筑非线性地震反应的振动控制,采用MR阻粘器作为控制装置,设计了减小高层建筑非线性地震反应的半主动控制策略,提出了半主动H∞控制律.对20层受控建筑进行了非线性反应的数值仿真分析.分析结果表明,本文设计的半主动控制策略能有效地抑制高层建筑的非线性地震反应.     

大坝升船机地震鞭梢效应智能控制的振动台试验

大坝升船机顶部厂房与底部塔柱结构之间的侧移刚度突变造成了顶部厂房强烈的地震鞭梢效应。针对此问题,本文进行了屋盖MR智能隔震系统对大坝升船机地震鞭梢效应智能控制的振动台试验研究。屋盖MR智能隔震系统由隔震垫、磁流变(MR)阻尼器及控制系统组成,安装在厂房的柱子顶部。首先采用修正的Bingham模型得到数据来训练神经网络以反映MR阻尼器的逆向动力特性,然后与模糊算法结合通过dSPACE实时控制系统得到阻尼器的最优控制信号。试验结果表明:模糊-神经控制方法能有效控制屋盖MR智能隔震系统,使得大坝升船机顶部厂房的鞭梢效应明显减小,排架柱顶位移减小了50%,隔震层相对位移减小了57%。     

MR阻尼器对高耸结构风振反应的智能控制

介绍了MR阻尼器对高耸结构风振控制的理论与技术。在详细地说明了MR阻尼器的智能特性和力学模型的基础上,提出了MR阻尼器对高耸结构风振半主动控制的基本理论,建立了MR阻尼器对电视塔、输电线塔和桅杆等高耸结构风振半主动控制的设计方法。工程实例的设计和仿真分析表明:MR阻尼器对高耸结构风振反应的智能控制技术具有较好的减振效果,是一种具有广泛应用和推广价值的高耸结构的抗风技术。     

城市隔震高架桥梁地震反应的半主动控制

研究应用磁流变(MR)阻尼器对隔震连续梁桥邻联相对位移的半主动控制,并采用离线优化与在线自调整相结合进行模糊控制(FLC)。以邻联最大相对位移最小化为目标函数,对基本模糊控制器的隶属函数、量化因子、比例因子进行离线遗传优化;对优化后的模糊控制器的量化因子和比例因子进行在线自调整;数值仿真分析一多跨隔震连续梁桥的简化四自由度体系的半主动控制,比较不同控制方案的控制效果。结果表明,将MR阻尼器安装在上部结构与桥墩之间对桥梁邻联相对位移的控制效果优于将其安装在邻联之间;半主动控制能同时有效控制邻联最大相对位移与支座变形;与普通模糊控制以及仅采用遗传优化的模糊控制相比,具有在线自调整功能的模糊控制具有更好的控制效果和鲁棒性。     

模糊逻辑下的MR阻尼器减振控制研究

利用MATLAB Simulink模块对一MR阻尼模糊控制器下的三层钢结构建筑对地震荷载的响应进行了数值仿真。仿真结果表明,钢结构建筑物中采用MR阻尼模糊控制器能对结构的地震响应进行即时、有效和显著的强非线性半主动控制。因而其具有一定的工程应用价值。     

罕遇地震下大跨张弦屋盖的隔震分析

结合克拉玛依市科技博物馆大跨度张弦屋盖,运用非线性基本理论对空间张弦结构采用隔震措施后的三维地震反应进行了研究。地面地震输入经竖向钢筋混凝土构件传导后具有放大效应,隔震支座对水平地震作用有较大改善。罕遇地震下的竖向振动对空间张弦结构有较大影响,拉索、框架单元及楼板壳单元的应力较之重力荷载状态均有较大提高。非线性时程分析表明,单元应力仍在弹性范围内,空间张弦结构采用隔震措施后在罕遇地震下是安全可靠的。     

风雨操场建筑屋盖隔震效果分析

为研究橡胶支座隔震装置在网架结构屋盖中的隔震工作机理及隔震效果,选取某中学风雨操场作为研究对象,借助有限元软件对屋盖隔震模型在不同地震动下进行动力弹塑性时程分析,得出其水平及竖向地震响应。分析结果表明:在整体结构的基本设防目标不降度的情况下,该类隔震布置方式可以改变风雨操场建筑结构的抗震性能,不仅显著降低了上部网架本身的地震反应,也有效降低了下部框架结构的地震响应。     

网架屋盖考虑下部结构的摩擦摆隔震控制

摩擦摆(FPS)是一种具有球形滑动面的隔震装置,可用于保护大型工程结构免遭地震灾害的破坏。近年来,大空间建筑发展迅猛,为了提高其抗震性能,将FPS安装于网格屋盖与下部支承结构之间形成滑移隔震机制以降低结构的地震响应。针对某网架屋盖及其下部支承结构,开展了FPS滑移隔震研究。采用大型通用有限元软件ABAQUS,建立了整体结构的三维模型,模型中包括接触面单元和梁单元,能够反映结构的非线性行为。通过非线性时程分析,研究了考虑不同参数时FPS对于上述结构地震防护的可行性和有效性。     

滑移隔震半主动控制的人工神经网络方法

基于人工神经网络方法,在考虑上部结构的刚度和阻尼的条件下,通过计算基底摩擦力的大小,对滑移隔震结构的半主动控制方法进行了研究。实例计算表明,通过半主动控制的滑移隔震结构不但具有较好的隔震效果,且能有效地减小基底的最大滑移量及残余位移。通过与Bang-Bang控制和瞬时最优控制算法的对比分析表明:基于人工神经网络控制算法的控制效果优于其它控制算法,具有反馈量少、稳健性强等特点。     

风雨操场建筑屋盖与基础隔震效果对比

为研判和比较风雨操场混合结构屋盖隔震与基础隔震两种隔震技术的优劣,选取某中学多层的风雨操场作为研究对象,借助有限元软件SAP2000对两种隔震模型进行动力弹塑性时程分析,分析其水平及竖向地震响应.结果表明:基础隔震与屋盖隔震均能减弱下部框架的地震响应,但基础隔震对框架的隔震效果要优于屋盖隔震,屋盖隔震对上部网架的隔震效...     

相邻结构地震反应的半主动控制分析

现代城市中相邻结构大量的出现,这样就有可能导致地震中建筑碰撞破坏的加剧.针对安装了AVSD控制器与安装了MR阻尼器的相邻结构半主动控制体系,运用Matlab编程仿真分析了El-Centro波、Taft 波和Northridge波三种地震激励下控制效果.结果表明:对相邻结构中较高结构的控制AVSD系统的控制效果较好,但是...     

几咱隔震体系的地震反应分析

本文对几种隔震结构体系的理论模型进行了时程分析,尤其对复合隔震结构形式进行了计算分析,分析表明复合隔震体系是一种优异的结构形式。得出了一些有益的结论,对认识隔震结构的性能有一定的帮助。     

屋盖结构柱顶隔震技术的研究

根据屋盖结构的特点,提出柱顶隔震技术;随之,建立串联弹簧模型理论用于初步确定隔震垫参数,再使用非线性动力时程分析法进行详细设计。算例表明,屋盖隔震技术不仅大大降低了屋盖本身的反应,也有效保护了柱和基础等下部结构,而且屋盖侧移和隔震垫变形正常,因此柱顶隔震技术应用于屋盖结构是可行的。     

隔震体系结构地震反应分析

根据《建设抗震设计规范》的要求 ,采用人工地震波和实际地震波 ,对隔震结构进行时程分析计算 ;通过比较分析 ,得出了一些具有工程实践意义的结论     

建筑结构地震响应的MR阻尼器PID半主动控制

根据建筑结构的特点进行了结构上的简化计算,并采用了磁流变（MR）阻尼器的Bingham模型及PID半主动控制算法对建筑结构地震响应进行了半主动控制分析研究,并且与结构被动控制的效果进行了对比,数值结果表明：在EI-centro地震激励作用下,被动控制和半主动控制对结构地震响应的水平位移与速度取得了不同的控制效果;对结构的位移及速度的控制效果,MR半主动控制均明显的优于被动控制。     

某隔震桥梁非线性地震反应分析

随着隔震技术的广泛研究,许多桥梁结构采用了隔震技术。基于隔震桥梁的设计特点,利用连接单元来模拟隔震支座的非线性性能及作用,对桥梁结构非线性弹塑性动力反应进行了研究;采用结构分析软件ZEUS-NL,结合算例分析得出了隔震桥梁震害及上部结构扭转的原因,为隔震桥梁的设计提供参考依据。     

采用磁流变阻尼器的基础隔震结构性能研究

相关研究表明被动的基础隔震结构不能保证在任何地震作用下都是有效的。结合当前新型的磁流变阻尼器,提出了半主动控制系统与被动的基础隔震系统相结合的组合基础隔震系统,并在修正的clipped-optimal半主动控制算法基础上编制了相应的MATLAB程序。利用这一程序对一个8层结构进行了仿真分析,结果表明本文所提出的组合控制基础隔震系统比原来的被动基础隔震系统具有更好的控制性能。