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。     

基于短时傅里叶变换的可变摩擦基础隔震系统

近断层地震作用可能使被动控制的基础隔震系统产生过大的加速度反应。为克服被动控制隔震系统这一局限性,针对含有可变摩擦阻尼器的基础隔震系统,提出了一种基于对场地加速度信号短时傅里叶变换的控制算法,预估隔震的失效,即时改变隔震层的摩擦阻尼。在三种不同类型的地震波作用下,对一个含有叠层橡胶支座和可变摩擦阻尼器的多自由度层模型使用Simulink进行时程分析。分析表明,该算法控制下的半主动隔震系统能够有效改变被动控制隔震系统对近断层地震的放大效应,限制隔震层的位移。     

结构半主动变阻尼控制的可行性研究

作为半主动控制系统经典范例之一,变阻尼系统得到了广泛的应用,然而,近来的研究显示,仍需对其控制性能重新认识。本文以一个在基础隔震层设置半主动变阻尼器的6层结构作为算例,通过数值模拟,讨论了粘性变阻尼控制系统可能成立的基本条件和适用范围。计算结果显示,在一般情况下,相比被动阻尼控制,半主动变阻尼控制并不能明显提高控制效果,甚至有所不及,需要慎重考虑。     

结构振动现代预测控制体系的研究状况与进展

对结构振动控制的含义进行了介绍,从基础隔震被动耗能减震以及主动、半主动和智能控制等领域探讨了结构振动控制的原理,并介绍了不同领域的结构振动控制在工程中的应用,以促进土木工程结构振动控制的研究和应用。     

底层柔性柱隔震结构半主动控制研究

为减小隔震结构底部柔弱层的过大变形,提出了一种底层柔性柱隔震结构半主动控制体系。将结构底层柱设计成柔性柱,在底部填充墙与二层梁之间安装磁流变阻尼器,根据主动控制算法来适时调整阻尼器的阻尼力,对结构实施限位和耗能的半主动控制。建立结构振动模型,通过数值模拟分析该体系的振动特点和减震效果。研究表明,这种结构控制体系能有效减小结构的地震反应,隔震层位移减小50%以上,防止结构因底部位移过大而倒塌。隔震层刚度对减震效果有明显影响,层间刚度比应在隔震层位移、层间位移和加速度之间权衡考虑,并保证底层柱在大震下不发生失稳。在没有半主动控制条件的情况下,在隔震层安装固定阻尼耗能器件进行被动控制,也可减小底层位移30%以上。     

磁流变阻尼器智能隔震振动台试验研究

采用MR阻尼器和改进的实时控制程序进行了振动台半主动控制试验。通过与基础固定、基础隔震结构进行对比,验证了该MR阻尼器在瞬时最优、模糊逻辑控制、位移限值控制算法以及零场控制和满场控制的效果,显示了相对于一般基础隔震的优越性。试验结果表明:智能隔震系统不仅能够大幅度减小隔震层的水平位移,有效地保护隔震层和隔震支座,上部结构层间位移反应和加速度反应也得到了有效的控制。采用MR阻尼器的智能隔震系统能够有效地改善隔震结构的性能,大大提高隔震建筑的安全可靠性。     

底层柔性柱隔震结构半主动控制研究

为减小隔震结构底部柔弱层的过大变形,提出了一种底层柔性柱隔震结构半主动控制体系。将结构底层柱设计成柔性柱,在底部填充墙与二层梁之间安装磁流变阻尼器,根据主动控制算法来适时调整阻尼器的阻尼力,对结构实施限位和耗能的半主动控制。建立结构振动模型,通过数值模拟分析该体系的振动特点和减震效果。研究表明,这种结构控制体系能有效减小结构的地震反应,隔震层位移减小50%以上,防止结构因底部位移过大而倒塌。隔震层刚度对减震效果有明显影响,层间刚度比应在隔震层位移、层间位移和加速度之间权衡考虑,并保证底层柱在大震下不发生失稳。在没有半主动控制条件的情况下,在隔震层安装固定阻尼耗能器件进行被动控制,也可减小底层位移30%以上。     

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...     

建筑结构的隔震、减振和振动控制

为了提升建筑结构的安全性和稳定性,要对隔震和减振等工作予以重视,践行规范化管理方案,在满足安全应用性能的同时,实现经济效益、社会效益的双赢.本文分析了建筑结构的隔震和减振原理,并从被动控制、主动控制、半主动控制、混合控制等方面具体讨论了建筑结构隔震、减振和振动控制技术.     

屋盖MR智能隔震系统对升船机地震反应的智能控制

升船结构很难采用常规的结构振动控制方法来抑制其顶部的地震反应,故提出利用MR智能阻尼器的屋盖MR智能隔震系统来减小升船结构顶部厂房的地震侧移反应和柱底的地震反应。MR智能阻尼器是利用磁流变液产生阻尼力的半主动控制装置,该装置具有机械构造简单,动力范围宽广,只需要较小的能量输入就能产生大的输出力,因此被证明能有效运用于土木工程结构来抵抗强烈地震和强风。本文阐述了MR阻尼器的力学性能,建立了屋盖MR智能隔震升船结构的控制方程,在此基础上实现MR模糊半主动控制。应用本文提出的方法对升船结构屋盖MR智能隔震系统进行仿真计算结果表明:模糊半主动控制使升船结构顶部层间位移和柱底弯矩均有明显的减小,能有效抑制升船结构顶部厂房的地震鞭梢效应。