防晃水箱控制高层建筑风振响应研究

防晃水箱作为一种新型调谐流体阻尼器,是在一般水箱内安置环形防晃板,在高层建筑顶部设置这种水箱可以增加阻尼,减小建筑物的振动响应。本文应用数值模拟技术对高层建筑物的顺风向和横风向风载进行了时程模拟,考虑了水箱和结构间的动力耦合作用,分析了水箱对高层建筑物风响应的控制作用,为强风下研究高层建筑物的舒适性和安全性提供了一个有效的分析过程,也为合理设计防晃水箱提供了理论依据。     

底层大空间高层建筑地震反应的混合控制研究

根据底层大空间高层建筑地震反应的特点，提出了采用混合控制系统ＨＤＳ－ＡＭＤ控制该类建筑地震反应的方法，并对其进行了振动台试验研究和计算机仿真分析。研究结果表明，采用本文提出的混合控制方法具有理想的控制效果而且易于实现，因而具有广阔的应用前景。     

摆式水箱对电视塔的风振控制研究及设计

本文研究了悬挂水箱对电视塔的风振控制作用及其工程实现，文中给出了水箱－结构体系的计算模型，得了振动方程在频域中的随机解，并对影响水箱控制效果的参数进行了分析。     

液固耦合内流问题及防晃研究进展

对液固耦合内流问题以及液体晃动特性的研究在宇航工程中有着十分重要的意义，大型液体运载火箭以及战略弹道导弹中的推进剂与储箱的藕合效应和推进刑的晃动特性对它们的飞行动力稳定性有着很大的影响。为了使导弹和航天运载器具有良好的飞行稳定性，就必须对其内部液体推进剂的晃动加以抑制，避免使液体的晃动与整体结构的固有振动发生耦合，防止结构的固有振动频率和液体的晃动频率落入控制系统的频带之中。本文概述了近年来在液固耦合作用以及在推进剂防晃研究方面所取得的进展。     

地震激励下高层建筑TLD控制及其优化

本文研究了地震激励下高层建筑多重ＴＬＤ的控制方法及其参数的优化，首先，阐述了ＴＬＤ系统的工作原理和ＭＴＬＤｓ（即多重ＴＬＤ）系统的参数；其次给出了单自由度结构ＭＴＬＤｓ体系的运动方程；分析了ＭＴＬＤｓ系统的参数对结构反应的影响以及参数之间的关系，最后，通过地震激励，研究了ＭＴＬＤｓ系统对多层体地震反应的控制效果。     

高层建筑非线性地震反应的半主动H∞控制

针对国内外学者多数集中于研究地震激励作用下结构线性反应的振动控制的现状，采用MR阻尼器作为控制装置，提出了能有效抑制强烈地震激励下高层建筑非线性反应的半主动H∞控制；通过观测楼层的加速度和半主动控制力，构建了适用于半主动控制的Kalman-Bucy状态估计器。该方法有效地考虑了地震荷载的不确定性。对一个受控的20层基准建筑进行了非线性反应的数值仿真分析，并与其他控制策略的结果进行了对比分析。结果表明，半主动H∞控制是一种性能优良的控制策略，能有效地抑制高层建筑结构的非线性地震反应，减小强烈或罕遇地震对建筑结构的破坏。     

高层建筑结构扭转耦合地震反应阻尼器控制试验研究

运用最近提出的阻尼筒控制系统对高层建筑结构扭转耦合地震反应阻尼器控制进行振动台模型试验研究。首先简要介绍了阻尼筒控制系统的构造和控制原理及其阻尼特性的测试试验,继而在振动台上对一三层钢框架模型进行了模型试验研究。试验结果表明,通过对该三层框架模型施加阻尼筒控制,其顶层扭转角位移反应得到了显著的降低,从而验证了阻尼筒控制系统不仅能有效地控制高层建筑结构的水平地震反应,而且能有效地控制高层建筑结构的扭转耦合地震反应,因而在工程中具有广阔的应用前景。     

压电变摩擦阻尼器对高层建筑非线性地震反应的模糊控制算法

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,通过模糊控制算法建立了施加在压电变摩擦阻尼器上的电压与结构的响应之间的关系.对一个受控的20层基准建筑结构进行了非线性地震反应的数值仿真分析,并与别的控制策略进行比较.结果表明,对于安装有压电变摩擦阻尼器的结构,采用模糊控制算法,能有效抑制高层建筑结构的非线性地震反应,减少地震对建筑结构的破坏.     

PLC、变频器控制水箱水位

本供水系统作为中间水箱使用,在无人监护的情况下,能对用水单位提供不间断供水,保证用水的连续可靠性。在外来水源意外断水的情况下,可以提前发出预警,并根据用水单位的特殊要求,保证在一定时间内继续供水。     

隔震独桩平台地震反应的半主动磁流变阻尼器控制研究

提出了一种具有隔震构造的独桩平台型式，并采用半主动磁流变阻尼器对其地震反应进行控制。数值计算结果表明，半主动磁流变阻尼器可以有效地控制隔震独桩平台在地震作用下的位移反应。     

基于水位控制的膨胀水箱选型计算新方法

在总结相关手册对膨胀水箱选取计算方法的基础上,针对计算方法存在的缺陷性,从控制水箱水位的角度出发,提出了膨胀水箱选择计算的新方法;结合不同水系统,总结了相关数据,供设计参考。     

浮放物的地震响应及防倾覆措施研究

在地震作用下，像计算机、重要仪器和文物等浮放物可能发生滑动、摇晃或倾覆而造成损失。将这类浮放物简化为刚性块体，并把放置这些物体的基础（地面、楼板或台面）视为刚性平面。研究了块体在静止基础上的自由摇晃和在运动基础上的强迫摇晃两种运动的特性。用弹簧将块体锚接在基础上，作为防倾覆措施。计算表明，用很小弹性系数的弹簧，就可起到好的防护作用。     

基于改进Ritz法的耗能减震高层建筑结构地震响应分析

用改进Ritz法计算耗能减震高层建筑结构的地震响应。改进Ritz法采用基于外荷载空间分布的Ritz向量和基于外荷载频率的Ritz向量。其中,基于外荷载空间分布的Ritz向量用Lanczos法形成。基于外荷载频率的Ritz向量则用外荷载主频的平方进行特征值平移后再用Lanczos法形成。文中还给出上述两种Ritz向量的截断标准。之后用改进Ritz法的Ritz向量对结构动力方程进行线性变换。由于耗能减震高层建筑结构的阻尼是非比例阻尼,广义阻尼矩阵是非对角矩阵,所以文中采用拟力实模态法对线性变换后的耦联动力方程进行求解。最后的算例说明该方法用于耗能减震高层建筑结构的地震响应分析是有效可行的。     

粘滞阻尼器拱桥结构减震控制研究

基于现代控制理论,将设有粘滞阻尼器耗能支撑的拱桥减震结构看作一控制系统,利用MATLAB中的SIMULINK工具箱对拱桥减震结构进行动态仿真分析,研究粘滞阻尼器参数选择以及在受到地震激励作用下该被动减震系统用于拱桥的减震效果。对粘滞阻尼器采用简化M axwell模型,就其阻尼器的阻尼系数、速度指数等参数的取值进行了详细的模拟计算与分析,证实对于算例中的拱桥结构所采用的粘滞阻尼器计算模型,在一定范围内,速度指数取0.6~0.9之间,结构反应最小。拱桥减震结构动态仿真分析结果表明:安装了粘滞阻尼耗能支撑的拱桥地震动力反应有较明显地减小。     

爆破地震荷载作用下建筑结构的动力响应分析

建筑结构在爆破地震荷载作用下的动力响应,是爆破安全设计和建筑物防护的重要依据。以某次爆破工程实测地震波为基准输入参量,采用ANSYS/LS-DYNA构建数值分析模型,分析了4层建筑结构在不同爆破震动速度和主频下的动力响应特性。结果表明:结构的振动速度和位移均随爆破震动速度的增大而增大,结构底部的应力和应变高于上部,结构各部分振动速度随高度的增加具有不同程度的放大作用;爆破震动主频与结构固有频率越接近,结构物的振幅就越大。     

高层建筑风振控制ATMD的完整反馈方法

本文对以最小化顶层位移方差为设计目标,在频域内进行增益优化的两种ＡＴＭＤ完整反馈设计方法进行了对比分析。针对受Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ谱风激励作用的ＳＤＯＦ结构情形,对一超高层建筑进行数值分析以量化和评价控制性能。分析表明,完整反馈控制Ⅱ总体性能优于完整反馈控制Ⅰ,所设计的ＡＴＭＤ能更有效地抑制高层建筑的风振响应。此外,完整反馈控制Ⅱ具有明确的物理意义和灵活的形式,便于针对不同的激励和响应状况设计变增益控制,提高控制效率及满足控制力和行程的实际限制。     

高层建筑磁流变阻尼器风振半主动控制系统的优化

风振控制是高层建筑结构抗风设计的一项重要内容。本文对磁流变阻尼器半主动控制系统进行了优化设计 ,首先对基于现代控制理论的半主动控制算法进行了讨论 ,通过模拟分析 ,比较了分别基于经典线性最优控制算法和瞬时最优控制算法下控制系统的控制效果 ;其次对控制律的选取进行了研究 ,通过算例分析 ,对分别采用“开 -关”型控制律和改进型控制律时 ,系统的控制效果进行了比较分析。通过选择合适的控制算法和控制律 ,使控制系统达到优化。     

多向地震作用下地下结构响应分析

目前地下结构的抗震分析主要是考虑水平横向地震波的作用,一般忽略水平纵向和竖向地震的影响。论文针对某一长度和宽度相差较大的地下建筑结构,建立其三维有限元计算模型,计算分析其在水平横向、水平纵向以及竖向等多向地震荷载作用下的地震响应规律。计算分析表明,对于长度和宽度相差较大的地下建筑结构,仅考虑水平横向地震作用是不够的。其结果可为地下结构的抗震分析提供参考。     

相变蓄热水箱分层特性的实验研究

本文基于三水合醋酸钠,搭建了一套相变蓄热水箱实验系统,在初始水温为80℃、进水温度为5℃的工况下,测试得到了水箱的热力学特性,并采用填充效率分析法以及火用效率分析法,在进水体积流量分别为1、3、5、7、9 L/min时,分析了相变蓄热水箱的热分层特性。结果表明,当水箱温度为80℃时,普通水箱、相变蓄热球PCM48水箱、相变蓄热球PCM58水箱的热能分别为18. 81、19. 34、19. 07 MJ。进口体积流量相同时,相变蓄热球越靠近水箱进口,水箱的热分层效果越好。随着进水体积流量的增大,分层效果下降。不同水箱的理查森数Ri在t^*=0. 5达到最大值,Ri随相变蓄热球位置的降低而减小,PCM48和PCM58在第4层时的Ri分别为7. 569和7. 781,而在第1层时的Ri分别减小为7. 03和7. 145,表明水箱热分层的程度随着相变蓄热球位置的升高而降低。     

高层建筑顶部幕墙结构的风振控制研究

考虑主体结构与顶部幕墙结构的相互作用,采用主体结构层模型-顶部幕墙结构杆系模型分析结构的风效应和顶部幕墙的风振鞭梢效应,应用增设内置式粘弹性阻尼器支撑的控制方法来减小顶部幕墙的风振响应.通过对一栋42层的高层建筑的计算分析表明:采用内置式粘弹性阻尼器支撑后,大大地降低顶部幕墙结构的风振位移,为防止顶部玻璃幕墙的掉落增加可靠性.