用MTMD控制结构的振动

本文研究了用ＭＴＭＤ控制结构振动的计算方法,计算和分析表明,通过合理的参数选择,ＴＭＤ可以有效的减小结构的动力响应,与单ＴＭＤ相比ＭＴＭＤ具有适用范围更广、更易于实现、稳定性更好等优点。     

结构MTMD地震反应控制最优参数研究

本文对结构 Ｍ Ｔ Ｍ Ｄ 地震反应控制最优参数取值进行了初步探讨。导出了结构动力放大系统的计算公式。最后在数值分析基础上给出了 Ｍ Ｔ Ｍ Ｄ 最优参数。     

结构—MTMD系统的动力特性研究

对受在底加速度激励时结构－ＭＴＭＤ系统动力特性进行了探讨。通过数值分析。研究了ＭＴＭＤ系统各设计参数之间的关系,给出了ＭＴＭＤ系统最优参数设计建议。     

高层钢结构MTMD地震反应控制优化设计

本文通过数值分析 ,得出了MTMD系统最优设计参数。提出了MTMD系统优化设计步骤和结构 -MTMD系统抗震设计方法。设计算例说明了本文方法的应用及MTMD对结构地震反应控制的有效性     

基于Kanai-Tajimi/Clough-Penzien模型时MTMD的动力特性

研究了由许多刚度和经保持常量且频率呈线性分布的TMD形成的MTMD的地震特性，基于虚拟激励法和Kanai-Tajimi及Clough-Penzien地震谱，建立了结构－MTMD系统的传递函数和动力放大系数（DMF），于是MTMD的优化准则定义为Min.Min.Max.DMF。通过最优搜寻得MTMD的最优频率间隔，平均阻尼比，调谐频率比和相应的控制有效性指标，考虑结构受控频率与场地上卓越频率比的不同取值，研究场地上卓越频率对MTMD最优参数及有效性的影响。     

地震作用下填充墙MTMD减震结构频域响应分析

将传统结构中填充墙与主体承重结构以刚度及阻尼元件连接,形成调谐质量减震（TMD）系统,通过在主结构中布置多榀TMD填充墙,构成多重质量调谐减震（MTMD）结构体系。为研究地震作用下该减震结构动力响应规律,合理设置各TMD与主结构连接件的力学参数,将主结构简化为串联多自由度模型,分析非耦合控制作用时主结构稳态响应频域传递函数及影响因素,并通过结构1/3比例模型振动台试验进行验证。结果表明,仅在三层设置填充墙TMD时,各层柱顶幅频响应曲线呈双峰特征,加速度峰值越小,填充墙TMD的调频作用越显著;而在二、三层同时设置填充墙TMD,输入地震波加速度峰值不同时,TMD调频作用亦不同。因此,填充墙TMD频域响应与T摘 要：将传统结构中填充墙与主体承重结构以刚度及阻尼元件连接,形成调谐质量减震（TMD）系统,通过在主结构中布置多榀TMD填充墙,构成多重质量调谐减震（MTMD）结构体系。为研究地震作用下该减震结构动力响应规律,合理设置各TMD与主结构连接件的力学参数,将主结构简化为串联多自由度模型,分析非耦合控制作用时主结构稳态响应频域传递函数及影响因素,并通过结构1/3比例模型振动台试验进行验证。结果表明,仅在三层设置填充墙TMD时,各层柱顶幅频响应曲线呈双峰特征,加速度峰值越小,填充墙TMD的调频作用越显著;而在二、三层同时设置填充墙TMD,输入地震波加速度峰值不同时,TMD调频作用亦不同。因此,填充墙TMD频域响应与TMD布置方式及输入地震波加速度幅值有关,结构系统调频控制作用会受输入地震波加速度峰值影响。     

AMD控制结构地震反应的试验研究

采用二次型调节器（ＬＱ）和Ｈ∞两种算法设计了主动质量控制器（ＡＭＤ）的控制策略，并利用该控制策略对ＡＭＤ控制结构地震反应进行了试验研究，试验中分别对模型输入了不同频谱成分的地震波。通过试验，研究了ＡＭＤ控制高层建筑地震反应的可行性，并比较了两种控制策略控制结构地震反应的特点。     

基于位移控制的MTMD对地震下结构加速度的影响评价

基于设置五种MTMD（被称为MTMD-1-MTMD-5）结构的传递函数和动力放大系数（DMF）统一表达式，定义了五种MTMD的优化准则[最大动力放大系数的最小值的最小化（被称为Min.Min.Max.DMF)]。根据优化得到的五种MTMD的最优频率间隔，平均阻尼比和调谐频率比，建立了多自由度（MDOF）结构-MTMD-1-MTMD-5系统的动力分析方程，使用Wilson-θ法对分别在EL-Centro/Taft Tianjin/Shanghai地震波作用下的22层钢结构-MTMD-1-MT-MD-5系统进行动力分析以评价基于位移控制的MTMD对结构加速度响应的影响。     

填充墙MTMD耗能钢框架结构振动台试验研究

为检验利用填充墙作为质量块的填充墙MTMD减震结构的实际地震反应控制效果,结合MTMD系统优化设计理论,设计了主子结构不同质量比和频率比的填充墙MTMD减震结构,以及无TMD的普通抗震框架结构,进行了锤击模态试验和不同地震输入水平下的振动台对比试验。模态分析表明,减震结构各阶周期更长,振动特性主要由第一阶平动效应控制,对第一振型的控制效果更好。振动台试验结果表明,减震结构在中大震阶段具有显著的减震效果,加速度峰值减震率在30%~60%之间,位移峰值减震率在40%~60%之间。质量比越大,频率比越接近1的减震结构,地震反应控制效果越好,且其减震能力优势更多体现在大震阶段。     

MTMD控制下随机结构的动力可靠度分析

考虑到实际工程结构的不确定性,基于遗传优化的神经网络响应面法,进行了MTMD控制下随机结构的动力可靠度分析,并对TMD及MTMD控制下结构的动力可靠度进行对比。该方法不仅具有传统神经网络响应面法的特性,而且引进了遗传算法的全局随机搜索的优点,可以精确地逼近随机结构的功能函数表达式,有效地减少用JC法求解可靠度指标的迭代次数,节省时间。算例分析表明了本文方法的有效性和准确性,对于随机结构,MTMD比TMD能更好地提高结构的动力可靠度。     

MTMD减震结构体系的频域分析

将主结构简化为串联多自由度模型,通过对主结构稳态响应的频域传递函数的模值来分析MTMD控制效果。主结构稳态响应的频域传递函数分别采用以下三种方法求取:1)推导结构系统振动方程,将其从时域转化为频域,推导频域传递函数;2)将MTMD系统对主结构的反力与地震荷载共同作为主结构的荷载输入,根据MTMD的反力为各阶模态耦合对结构进行控制的方法求取频域传递函数;3)根据MTMD的反力为各阶模态非耦合对结构进行控制的方法求取频域传递函数。利用以上方法分析MTMD系统对主结构的单模态和多模态进行控制的控制效果。根据非耦合控制作用的频域传递函数提出惯性质量参与量。给出一算例,并且给出时程分析的结果加以比较验证。     

建筑结构振动控制的改进滑模砰砰方法

本文将滑模控制和最优控制中的砰砰控制相结合,对建筑结构振动控制的滑模砰砰方法进行了研究。由于在建筑结构中应用的作动器多为液压形式,作动器很难适应正负极限控制力间的快速转换,为此本文给出了改进滑模砰砰控制律,用指数函数代替符号函数。考虑到安装传感器数量的限制,给出了有限状态输出的滑模砰砰控制方法。文中还给出了确定作动器最大控制力的近似方法。算例表明,文中所给出的方法能有效地减小结构地震峰值响应,且具有对结构固有参数变化较好的鲁棒性。改进滑模砰砰控制具有重要的实际应用价值。     

微梳齿驱动性能的耦合仿真研究

建立了考虑耦合作用的微梳齿驱动器仿真模型,研究了结构变化对梳齿的驱动性能的影响,并分析了结构基板及斜齿误差和偏移误差对结构驱动效果的影响。结果表明:基板造成的悬浮减小了驱动效果,驱动性能由于斜齿误差的存在而降低,偏移误差造成结构的横向不稳定。     

基于概率的桁架结构动力分析

文中针对桁架结构研究了基于概率的结构动力特性分析方法。首先建立了结构材料的物理参数和杆长尺寸两者之一或同时具有随机性时结构的刚度矩阵和质量矩阵 ,再从结构振动理论的瑞利商表达式出发 ,利用代数综合法推导出结构特征值随机变量数字特征的计算表达式 ,并提出了求解方法。最后通过两个算例考察了结构物理参数和几何尺寸的随机性对其动力特性的影响     

非高斯荷载作用下结构首次失效时间分析的Monte Carlo模拟方法

利用结构反应的头四阶矩，基于Winterstein变换，模拟非高斯荷载作用下结构的反应过程，并由结构反应过程的样本函数，建立了结构首次失效时间分析的模拟方法。二次力函数激励下线性SDOF系统的首次失效时间分析，说明了该方法的使用过程，并揭示了系统阻尼对首次失效的影响。     

开孔结构风致内压脉动的频域法分析

提出了估算开孔结构风致内压脉动的频域分析方法,并实施了风洞试验进行验证。针对结构迎风面开孔的不利状况,根据伯努利方程导出内压响应动力微分方程,再采用能量法将非线性阻尼线性化,结合随机振动理论及迭代算法得到风致内压脉动量,通过数值算例分析了开孔结构内压频响特性及开孔率、开孔数量与开孔位置对风致内压脉动的影响。设计制作了迎风墙面具有不同开孔的刚性模型对结构内部进行风洞测压试验,试验结果与理论结果较为吻合。理论与试验研究结果均表明,对于结构单一开孔,空腔-孔口动力系统的频响特性及孔口外压谱决定了内压的脉动量,而多处开孔时各孔口风压的相关性也成为影响内压脉动的重要因素。