屋盖MR智能隔震系统对升船结构顶部厂房地震鞭梢效应的模糊控制

基于抑制升船结构顶部厂房地震鞭梢效应的目的 ,本文提出了升船结构顶部厂房屋盖MR智能隔震模糊控制的思想。文中 ,在建立屋盖智能隔震升船结构计算力学模型的基础上 ,建立了屋盖MR智能隔震系统对升船结构顶部厂房地震反应模糊控制的设计计算方法。文中并以中国某大坝巨型升船结构为背景 ,设计了屋盖MR智能隔震系统对升船结构顶部厂房地震反应模糊控制的控制系统。仿真分析和对MR阻尼器的参数研究表明 ,安装合适的屋盖MR智能隔震系统并采用模糊控制策略能有效地抑制具有不确定参数升船结构顶部厂房地震反应的鞭梢效应 。

智能隔震系统的冲击振动台试验

为了验证所设计的智能隔震底板系统的有效性,用弹簧和磁流变阻尼器组成隔震装置,用质量块来模拟隔震底板及其上面的荷载。选用不同的控制算法对此系统进行冲击振动台试验研究,以验证隔震系统的隔震效果。得到的结论:对于同一种半主动控制算法,3种不同的最优力计算方法对最终的控制效果影响不大,即COC、IOC、LQR可以任意选用,其中,IOC算法相对简单。从对绝对加速度控制效果来看,控制效果较好有LSL-IOC,Switch,Bangbang1,能较好地控制质量块的绝对加速度,使其隔震率达到91%以上,也验证了由弹簧和智能型阻尼组成的隔震系统是可行的。

大跨屋盖结构隔震分析研究

以某体育馆为工程背景,研究了隔震技术在大跨度屋盖结构中的应用,同时对该隔震结构进行了多点激励下的地震响应研究,讨论了空间非一致激励情况,用模拟的地震波对结构进行了分析。结果表明,采用隔震技术可以减少结构的地震响应,当考虑行波效应后,地震效应有较显著的减小。基于本文研究结果,建议在进行跨度比较大的结构地震响应分析时应考虑行波效应的影响。

磁流变智能基础隔震系统的试验研究

橡胶垫隔震结构在遭遇大的罕遇地震时,由于隔震层的位移过大,会引起隔震层的破坏.在加入常规被动阻尼器后,隔震层位移得到减小,但上部结构层间位移和加速度将要放大.这个过大的绝对加速度将使结构内部的物品遭到破坏.为此,采用磁流变(MR)阻尼器与普通橡胶隔震支座相结合,采用不同算法和控制策略对结构进行振动控制.振动台试验结果表明,该组合智能隔震系统相对一般被动隔震装置,能同时减小上部结构加速度和隔震层位移.

屋盖MRD隔震升船机结构模型振动台试验

升船机结构塔柱平台处的刚度突变会引起升船机顶部厂房强烈的地震鞭梢效应 ,在升船机结构模型上设置屋盖磁流变阻尼器MRD (MagnetorhelogicalDamper)隔震系统并进行振动台试验 ,以验证该系统对控制升船机结构顶部厂房地震鞭梢效应的有效性 .设计制作了升船机结构模型和磁流变阻尼器隔震系统 ,分别进行了原结构模型和屋盖MRD隔震结构模型的振动台试验 ,并对模型结构的动力特性和振动反应进行了对比分析 .试验结果表明 :MRD隔震系统改变了模型结构的动力特性 ,有效地减小了升船机结构模型顶部排架层的层间侧移反应 .最后进行了数值分析 ,并与试验结果进行了比较 ,验证了屋盖MRD隔震

复合隔震支座在网格屋盖结构中的应用研究

将铅芯橡胶隔震垫与碟簧组合形成复合隔震垫,并应用于网格屋盖结构,利用串联弹簧模型预估铅芯橡胶隔震垫参数,利用单质点弹簧模型预估碟簧参数,结合实际工程,进行了模态分析、水平地震动时程分析及竖向地震动时程分析,表明复合隔震技术降低屋盖、下部结构加速度反应60%左右,降低由于地震引起的基顶反力约30%,但水平地震下隔震屋盖的侧移增大显著,应引起注意;文中提出的隔震垫参数预估模型得到了地震动时程分析的验证,可为工程参考。

某弦支穹顶屋盖地震响应的三维隔震控制

以潍坊鸢都体育馆屋盖为弦支穹顶结构的工程背景,分别采用研发的SRB和PCDSB作为屋盖的水平向和竖向隔震设备,以此设计了屋盖的S-P三维隔震层,利用子空间迭代法对隔震屋盖进行了动力特性分析,运用Newmark逐步积分法和四阶显式RungeKutta迭代法编制了求解隔震屋盖地震响应的非线性时程分析程序X,采用ABAQUS有限元软件验证了自编程序X的正确性,并利用程序X对Ⅷ度和Ⅸ度地震波作用下的未隔震和隔震屋盖的地震响应进行了对比分析.结果表明:隔震屋盖的前四阶振型表现为水平向和竖向振动相耦联的特点;相同烈度同条地震波作用下,隔震屋盖的地震响应较未隔震的有了明显降低;同条地震波作用下,Ⅸ度的隔震屋盖地震响应比Ⅷ度的要大;本文设计的隔震屋盖在低频脉冲型地震波作用下,仍能保持较低的地震响应.

磁流变智能基础隔震系统研究

本文将磁流变(MR)阻尼器与普通橡胶隔震支座相结合,组成智能基础隔震系统应用到结构控制中。在详细介绍了系统的各部分与整体运行情况后,采用LQR经典线性最优控制算法对结构进行了振动台试验研究。试验结果表明,由MR阻尼器提供可调阻尼力的智能隔震控制系统,能有效克服被动隔震最优控制频带窄的缺点,对较宽频域范围地震激励能进行有效的振动控制。其相对一般被动隔震装置,能同时减小上部结构加速度和隔震层位移。

磁流变智能隔震系统研究与应用现状

磁流变智能隔震系统作为一种新型隔震减震系统,克服了传统被动隔震结构的隔震层一经确定其性能参数将无法改变的缺点,可以同时对上部结构加速度和隔震层位移反应进行有效控制,因而适用于城市中大量重要建筑的地震反应控制。文中对其进行了研究与应用现状的介绍,具体包括磁流变阻尼器的研制、智能控制算法的编制和振动台试验研究等几部分,其中包括国内外取得的一些最新研究成果,还对该技术在工程中的应用情况进行了介绍。

隔震与消能减振技术在大跨屋盖中的应用

结构振动控制的研究和应用在空间结构中的研究和应用较少,尚未形成系统理论。从隔震和消能减 振两个方面介绍其在大跨屋盖中的应用情况,可为工程设计提供参考。

高阶单步法控制MR智能隔震系统的试验研究

高阶单步法已成功地应用于结构非线性分析及考虑时滞的主动控制等,显示了它的稳定、精度高和计算迅速等特点。磁流变阻尼器是一种性能优良的智能阻尼器,它具有阻尼力可调范围宽、响应迅速且所需能量很少的特点。本文将磁流变(MR)阻尼器与普通橡胶隔震支座相结合,采用高阶单步算法和两种控制策略对结构进行振动控制。数值模拟分析与振动台试验结果表明:由MR阻尼器提供可调阻尼力的智能隔震控制系统能有效克服被动隔震最优控制频带窄的缺点,对较宽频域范围不同大小的地震激励均能提供最优控制。同时也表明该控制算法是一种能用于结构实际控制的变阻尼有效算法。

智能型隔震系统和电流变体阻尼器设计

电流变体（Ｅｌｅｃｔｒｏ－ＲｈｅｏｌｏｇｉｃａｌＦｌｕｉｄ，简称ＥＲＦ）的屈服应力τｙ能随电流强度变化而变化，利用它的这个独特性能，可以制成智能型阻尼器，其阻尼力的大小也可根据需要随时改变。若把它用于隔震结构中，与其它隔震装置一起就可形成智能型的隔震系统。

天河机场交通中心双曲面钢屋盖结构隔震设计与施工

以天河机场交通中心工程为背景,结合建筑物主体结构和钢结构屋盖形式,充分考虑地震和轨道列车的作用,介绍了隔震方案的可行性和必要性,采用ETABS建立地上结构模型,分析结构在地震波和人工波作用下的动力特性。通过分析列车振动激励下结构加速度响应,分析不同激励下的减震效果。结果表明,采用组合隔震技术后,隔震层剪力、水平地震力、竖向加速度均大幅下降,减震效果显著。同时,通过对隔震支座的合理设计、施工控制和监测分析,隔震支座的减震效果达到了预定的质量目标。

基于智能隔震结构Benchmark模型的半主动控制非线性隔震系统

针对最新提出的智能隔震结构Benchmark模型,阐述了其在非线性隔震系统下的控制问题.主要介绍了非线性阶段基准问题和Lyapunov半主动控制的原理,并通过Matlab中Simulink模块(S-函数方法)进行仿真模拟分析,计算得到了智能隔震结构Benchmark模型在Lyapunov半主动控制下的控制结果,与被动控制结果对比可知,Lyapunov半主动控制效果显著.

多层建筑结构水平剪扭-竖向地震反应的智能复合隔震控制

本文在提出了"碟形弹簧-橡胶隔震垫"和MR阻尼器组合而成的智能复合隔震系统的基础上,建立了智能复合隔震系统对多层建筑结构"水平剪扭-竖向"地震反应控制的设计计算方法。提出了智能复合隔震系统对建筑结构水平地震反应的模糊半主动控制策略和对建筑结构竖向地震反应的被动控制方法。以一个五层框架结构为例进行了仿真分析。分析结果表明,本文提出的智能复合隔震系统是一种十分简单和有效的隔震系统。它可克服建筑结构常规隔震系统的两个主要缺点,有效地抑制多层建筑结构的多维地震反应。

建筑结构地震反应的智能隔震控制

研究了 ER/MR阻尼器和隔震垫组成的智能基础隔震系统对结构地震反应的半主动控制方法。智能基础隔震系统中应用 ER/MR可调阻尼器能够有效地改善被动基础隔震系统的性能 ,保护基础隔震系统因过大的水平变形而产生失效破坏。根据智能基础隔震的特点 ,建立了基于瞬时最优控制的半主动控制策略。仿真计算表明智能基础隔震系统不仅能够减小上部结构的地震反应 ,还能够有效地保护隔震系统的变形 ,是一种性能非常优异的智能控制系统。

智能基础隔震结构的剪扭耦联地震反应分析

研究了 ER/ MR智能隔震系统对框架结构地震反应的半主动控制。根据智能基础隔震的特点 ,建立了基于模糊控制的半主动控制策略。仿真计算表明智能隔震系统不仅能够显著减小上部结构的地震反应 ,还能够有效地保护隔震层的变形 。

大跨航站楼隔震结构屈重比影响规律

为满足机场航站楼隔震层、钢筋混凝土框架主体结构、钢屋盖及其支承钢柱的综合控制需求,以一个8度区机场航站楼隔震结构为原型,设计了屈重比分别为2.04%、2.47%、2.97%、3.52%、4.03%的5个分析案例,研究了屈重比对9个隔震设计关键指标的影响规律.分析结果表明:对于隔震层,大震下隔震层最大位移随屈重比的降低显著增加,当屈重比达到2.47%时隔震层位移达到规范上限值660 mm;对于上部结构,面积大、高度高的A1区钢结构的设计关键指标在整体结构抗震性能中起控制作用,中震减震系数、大震最大绝对加速度和大震最大位移角随屈重比的增加近似线性增加,当屈重比为3.52%时A1区的中震减震系数达到0.404,无法满足规范抗震设防烈度降一度的隔震目标.建议机场航站楼隔震设计过程中重点关注面积大、高度高的钢结构,并充分检验各结构区段的隔震控制效果能否满足预期性能目标.

建筑结构地震反应智能基础隔震的半主动控制

研究磁流变液阻尼器和隔震垫组成的智能隔震系统对结构地震反应的半主动控制方法。磁流变液阻尼器能够有效地改善被动隔震系统的性能,可保护隔震系统因过大的水平变形而产生失效破坏。根据智能基础隔震的特点,建立了基于模糊控制的半主动控制策略。数值计算表明,组合基础隔震的模糊控制系统不仅能够减小上部结构的地震反应,而且能够有效地保护隔震系统的变形,是一种性能非常优秀的控制系统。

三峡大坝升船机地震鞭梢效应的智能控制

为了抑制三峡大坝升船机顶部厂房的地震鞭梢效应 ,提出了用顶部厂房屋盖MR智能隔震层来减小升船机地震鞭梢效应的方法 .在建立了设置屋盖智能隔震层的三峡升船机计算力学模型的基础上 ,文中推导了屋盖MR智能隔震层 -升船结构系统地震反应半主动控制的基本方程 ,建立了屋盖MR智能隔震系统对三峡升船机顶部厂房地震反应控制的设计计算方法 ,设计了智能控制系统 ,并对智能隔震系统进行了参数分析 .仿真计算结果表明 ,安装合适的屋盖MR智能隔震系统和采用合适的控制策略能有效地抑制三峡升船机顶部厂房地震鞭梢效应 ,减小顶部厂房结构的层间侧移和厂房柱底的地震弯矩反应 .