TLCD-偏心基础隔震结构减振控制

为了减小隔震层和上部结构偏心造成的结构扭转破坏,本文对偏心基础隔震结构和调频液柱阻尼器(TLCD)相结合的混合系统进行了研究,采用分部计算方法,分别先建立单层和多层上部结构、隔震层、TLCD运动方程,再建立基础隔震结构方程,得到TLCD–基础隔震结构耦联方程。根据偏心基础隔震结构动力特性合理放置TLCD,利用偏心结构TLCD转化TMD方法初步设计单个TLCD频率和阻尼比,并采用状态空间方程优化多个TLCD参数。编写MATLAB软件对比偏心基础隔震与偏心结构混合控制系统动力响应。通过对某三层偏心基础隔震结构进行数值模拟,四条地震波作用下对偏心隔震结构、TLCD–偏心隔震结构进行了时程分析,得出TLCD–隔震结构比隔震结构能更好地控制各层平移–扭转耦联响应。     

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。     

带TLD多层隔震结构的抗震混合控制研究

为进一步减少隔震结构的地震响应,提出调谐液体阻尼器(TLD)与隔震系统联合控制的方法.基于集中质量模型推导出TLD与隔震层联合作用下多层剪切型结构的耦联运动方程,并结合算例进行中震作用下的时程分析.计算结果表明:在设置了隔震层的多层结构体系的顶层增设TLD系统可有效减少主体结构及隔震层的地震位移响应.     

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。     

基础隔震技术的研究及应用

本文详细地阐述了基础隔震的原理,评述了常用隔震装置的特点,介绍了基础隔震技术在房屋建筑、大型桥梁等方面的应用。     

基础隔震结构的隔震效果分析及控制

基于系统的振动微分方程,用数值方法求得隔震结构的加速度反应衰减比。采用Ansys7.1程序中已有的单元,通过结构实例分析,计算采用传统抗震结构和隔震结构的加速度反应衰减比,说明合理选取隔震结构的刚度和阻尼的重要性,为隔震结构工程设计提供了合理方法和理论依据。     

粘滞耗能基础隔震结构分析

运用有限元分析软件ANSYS建立了一个5层框架结构分析模型,对比分析了基础固定结构、基础隔震结构和粘滞耗能隔震结构地震反应。结果表明,基础隔震结构地震反应显著小于基础固定结构,在隔震层加设粘滞阻尼装置后,上部结构减震效果与未加设阻尼器隔震结构相近,但隔震层位移可显著减小。     

工程结构的基础隔震与隔震系统

本文阐述了工程结构的基础隔震概念和隔震系统的组成、作用以及多种适用的隔震器、阻尼器、地基微震动与风反应的控制装置。     

基于调谐惯容阻尼器的基础隔震结构性能优化研究

基础隔震技术可以显著减小建筑上部结构的水平绝对加速度,但隔震层较大的水平位移往往制约着基础隔震结构的设计。调谐质量阻尼器可以减小隔震层的水平位移,但减震效果受其物理质量的影响。惯容是一种新型两节点单元,其质量效应可以比其物理质量大上百倍甚至数万倍。本文将调谐惯容阻尼器应用于基础隔震结构,从考虑结构阻尼与否对TMDI进行随机激励下的H2优化设计,并以常用800mm隔震支座为背景进行地震作用时程分析。研究结果表明,物理质量较小的调谐惯容阻尼器可以显著减小隔震层的水平位移和上部结构的水平绝对加速度。     

应用主动/被动混合型调频质量阻尼器的振动控制设计

要保证高层建筑结构在动荷载作用下的正常使用,一个价廉而高效的方法是对高层建筑和高耸结构采用振动控制的方法。为此提出了一种主动／被动混合型调频质量阻尼器的振动控制设计方案,计算机仿真控制的结果表明,此方案对减少结构的振动反应具有十分良好的效果。     

设置超弹性SMA阻尼器的框架结构地震反应分析

将超弹性形状记忆合金 (SMA)阻尼器应用于框架结构的被动控制中。给出了超弹性形状记忆合金简化的本构模型 ,建立了结构 -阻尼器体系的力学分析模型及其一般方程 ,通过模型结构在地震作用下的控制仿真分析和对比 ,验证了SMA阻尼器用于结构被动控制所具有良好的控制效果     

叠层橡胶基础隔震结构的地震动力反应分析

基础隔震是新近发展起来且正在不断完善的一种技术。以一幢12层框架-剪力墙结构作为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS对底部两层框架结构进行非线性动力时程分析,探讨采用叠层橡胶基础隔震技术后的减震效果及其地震反应的特点。通过计算分析比较,可以看出建筑物采用橡胶垫隔震支座后隔震效果显著,大大的减轻了结构的水平地震作用。而且隔震结构的基底剪力、层间位移、各层加速度都远远小于不隔震结构。     

主动质量控制系统的权矩阵选择及其参数的敏感性分析

在主动质量控制系统(AMD)中,权矩阵的选择对受控结构的地震反应控制是非常重要的。采用相对位移控制方式时,虽然结构的相对位移能够得到有效控制,但个别层的层间位移可能被放大了。这种现象对结构来说是非常不利的。本文针对这种情况提出了一种新的权矩阵选择方法。该方法不仅可减少结构各层的相对位移,而且,对结构各层的层间位移的控制有很强的针对性。最后,本文还对权矩阵、AMD参数以及结构参数对控制效果的影响进行了较为详细的分析,得到了一些有意义的结论。     

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。     

基础隔震结构设置摩擦阻尼器的地震反应研究

研究了采用滑移摩擦阻尼器的基础隔震体系在地震作用下动力反应分析的理论模型和数值方法,将计算结果与试验结果及与其它文献方法的结果作了对比分析,探讨了摩擦隔震反应的一些特点和规律,并进一步通过楼面反应谱计算对滑移附加衰减振动的影响进行了分析.该理论模型不论是否产生摩擦滑动,均将摩擦隔震层作为结构体系的一个广义计算质点,并将摩擦力模型化为速度相关型阻尼力,避免了不同摩擦阶段动力方程及其数目的反复转换.研究表明,本文方法及结果正确可靠,精度满足要求;设置摩擦阻尼器(或滑移支座)的隔震体系具有良好的减震效果,隔震层最大位移反应也较小,而残余位移还需通过有关措施来控制.由于摩擦隔震结构的滑移附加衰减振动使加速度反应的峰值增大,引起人们对摩擦隔震性能和效果的某些疑虑,本文计算分析指出,这种附加振动基本不会影响结构的滑动位移及其它减震特性,对楼面设施减震效果的影响也很小.     

近断层水平-竖向地震作用下基础隔震结构的动力响应

基础隔震技术在目前的结构分析和设计过程中,对于冲击性较强的近断层地震作用考虑甚少,特别是竖向分量考虑更少.通过选取1999年台湾集集地震中,含有完整水平与竖向地震分量的近断层记录、远场地震记录以及断层附近非脉冲型地震记录作为地震输入,分析基础隔震结构在近断层水平-竖向地震分量共同作用下的动力响应,以及隔震支座的受力状态...     

结构主动多重调谐质量阻尼器(AMTMD)的控制策略

本文提出了一种新控制策略———主动多重调谐质量阻尼器 (AMTMD)。AMTMD控制系统频率呈线性分布。AMTMD中的MTMD保持相同的刚度和阻尼系数但质量变化。基于TMD的工作原理对AMTMD定义了主动控制力构成即保持相同的位移和速度反馈增益系数但变化加速度反馈增益系数。基于结构的广义振型模型 ,导出了设置AMTMD时结构的动力放大系数 (DMF) ,于是AMTMD的优化准则可定义为结构最大动力放大系数最小值的最小化 (Min Min Max DMF)。通过最优搜寻 ,研究了反映AMTMD有效性和鲁棒性的参数。这些参数包括 :频率间隔、平均阻尼比、调谐频率比、总数、质量比和标准化加速度反馈增益系数。为了比较 ,同时考虑了多重调谐质量阻尼器 (MTMD)和主动调谐质量阻尼器 (ATMD)。     

基础隔震建筑中应用变刚度保护装置的地震反应分析

长周期的地面运动会使隔震建筑物发生类共振而导致隔震支座失稳破坏。在这种情况下,可以利用附加的弹簧改变建筑物的周期,减小隔震层的变形,使之限制在允许的范围内,同时使上部结构的层间剪力不明显增大。按照多质点结构分析模型推导了不发生附加、右侧附加、左侧附加弹簧的运动方程,编制了相应的分析程序。通过对模型实例分析,论证了变刚度保护装置在限制支座大变形中的作用,讨论了在工程设计中如何选取变刚度保护装置的适宜参数。