结构-ER/MR智能阻尼器系统试验模型

介绍了“结构 - ER/ MR智能阻尼器系统试验模型”,该系统可进行算法的试验 ,用以检验试验算法的控制效果。以最优速度反馈半主动控制策略为例 ,说明用文中所提出的试验模型进行试验的方法。

双目标优化与生成对抗网络结合的框架结构阻尼器布置方案智能设计方法

为实现框架结构的阻尼器智能化布置,结合减震设计原理和智能算法,采用双目标优化算法和生成对抗网络算法分别进行阻尼器竖向和水平智能布置研究,并将该方法应用到两个框架结构减震设计工程案例中。在框架结构减震设计中,采用双目标优化算法进行阻尼器竖向布置,并与逐层逼近法、工程师设计和非减震设计进行对比,结果表明,采用该优化算法得到的阻尼器竖向布置方案能有效降低层间位移角和楼层加速度,提高结构的抗震性能。在确定各楼层的阻尼器数量后,利用训练好的生成对抗网络生成模型,可快速、自动地选择和确定各楼层阻尼器的平面安装位置,生成的平面布置与工程师设计的平面布置在相似性差异度综合评价指标上小于临界值0.1,说明两者相似度较高,且有利于提高原结构的抗扭能力。将双目标优化算法与生成对抗网络相结合,不仅能满足框架结构的减震性能目标,而且可实现阻尼器布置方案的智能设计,提升减震工程设计效率。

ER/MR智能阻尼器耦联的带裙房高层建筑结构地震反应的半主动控制

本文建立了用ＥＲ／ＭＲ智能阻尼器耦联的带裙房高层建筑结构地震反应半主动控制的设计计算方法。文中，在导出了ＥＲ／ＭＲ智能阻尼器力学模型的基础上，建立了ＥＲ／ＭＲ智能阻尼器耦联的带裙房高层建筑结构地震反应的基本方程，并根据瞬时最优主动控制的原则，提出了 ＥＲ／ＭＲ智能阻尼器耦联的带裙房高层建筑地震反应半主动控制的基于最优主动控制位移的“开关－耗能”半主动控制策略。应用本文方法对主楼２０层、裙房５层的计算结构受控地震反应的模拟计算结果表明：耦联主楼和裙房的半主动的ＥＲ／ＭＲ智能阻尼器可有效地抑制带裙房高层建筑结构地震反应的鞭梢效应．并可均匀地减小结构各层的地震反应，是一种简单、方便和有效的智能控制装置。

压电材料智能摩擦阻尼器对高耸钢塔结构风振反应的半主动控制

压电材料是一种新型智能材料。本文将压电材料和被动摩擦阻尼器相结合设计出一种新型智能摩擦阻尼器，并采用基于经典最优控制理论的半主动控制策略对高耸钢塔结构风振反应的控制进行了研究，对国内即将兴建的第一高钢电视塔──合肥翡翠电视塔进行了算例分析。为满足摩擦阻尼器对高耸钢塔结构风振控制的特殊需要、文中还建立了房耸钢塔结构的空间桁架有限元模型和串联多自由度体系模型，并在形成广义控制力作用位置矩阵和计算摩擦阻尼器两端的相对位移的过程中综合地运用了这两种力学模型。本文研究表明，压电材料智能摩擦阻尼器可以有效地抑制高耸钢塔结构的风振反应。

基于SMA-压电阻尼器的巨-子结构智能控制

针对巨-子结构体系,提出在巨-子结构间设置柔性隔震层,并增设一种SMA-压电复合智能阻尼器,形成巨-子结构智能控制体系,可有效改善巨-子结构的抗震安全性。介绍了SMA-压电阻尼器的工作原理与力学模型,建立了巨-子结构体系智能控制体系的分析模型,在此基础上构建了巨-子结构智能控制体系的运动方程。基于限界Hrovat最优控制算法和H2/LQG算法设计了巨-子结构智能控制体系的半主动控制器,进行了Simulink控制效果仿真分析,并与传统抗震,被动隔震,SMA-压电阻尼器的Passive-on、Passive-off控制和理论最优的主动隔震控制策略进行了系统的对比研究。仿真分析结果表明,SMA-压电阻尼器实施智能隔震控制时可兼顾主结构与子结构的控制效果,其控制效果与主动控制时接近,远优于被动控制策略。所提出的巨-子结构智能控制体系可望应用于实际工程中,并取得较好的经济和社会效益。

结构控震设计中流体阻尼器的指数选择与控制系统设计

参数选择作为流体阻尼器应用中的关键问题之一 ,目前尚未进行深入研究。以结构损伤和层间最大剪力为参考指标 ,对比了不同速度指数流体阻尼器的控震效果 ,发现流体阻尼器速度指数对实际控制效果影响很大 ,尤其表现在对结构损伤组成的影响和不同震级地震的适应能力方面。结合设计实践 ,给出了流体阻尼器参数选择的一般原则 ,并对流体阻尼器控制系统设计的一些问题进行了探讨。还对损伤理论和基于结构最大动反应的计算理论进行了对比 。

ER/MR智能阻尼器对空间网壳结构地震反应的半主动控制

本文提出了ＥＲ／ＭＲ智能阻尼器对空间网壳结构地震反应半主动控制的设计计算方法。文中，在推导了ＥＲ／ＭＲ智能阻尼器杆件有限单元模型的基础上．建立了设置ＥＲ／ＭＲ智能杆件的网壳结构地震反应的运动方程，应用本文提出的局域半主动控制策略，我们得到了ＥＲ／ＭＲ智能阻尼器对空间网壳结构地震反应半主动控制的计算方法。工程实例的计算结果表明：ＥＲ／ＭＲ智能杆件是一种不会失稳的控制装置，在结构上合理布置ＥＲ／ＭＲ智能杆件和合理选取 ＥＲ／ＭＲ智能杆件的参数可获得较好的减震效果．

应用SMA智能阻尼器的结构模糊控制

利用形状记忆合金(SMA)的弹性模量随温度变化的特性和SMA超弹滞回耗能特性,设计提出一种新型SMA智能阻尼器。采用模糊控制器确定SMA智能阻尼器的SMA丝工作组数,从而瞬时准确地确定SMA智能阻尼器的刚度和阻尼的档位,并有效降低受控结构地震反应。利用MATLAB提供的模糊控制工具箱和Simulink模块建立仿真模型,数值分析某三层框架结构在无控、主动控制和模糊控制三种情况下的地震反应。仿真结果表明:在模糊控制情况下框架结构底层位移和加速度反应幅值分别降低了41%和48%,控制效果显著,接近主动控制的效果,从而验证了所设计提出的SMA智能阻尼器及其模糊控制的有效性与可靠性。

安装智能摩擦阻尼器的高层建筑结构振动控制一般算法

基于二次型控制目标函数的最优控制理论,从目标函数的泛函变分出发,用序列最优算法对目标函数进行求解,得到摩擦阻尼器最优正压力系数表达式,依此可以计算出比较精确的正压力数值解,并根据智能摩擦阻尼器的出力饱和与防止阻尼器锁死两种情况对正压力进行修正.算例表明这一算法对摩擦阻尼器的控制是有效的,可以发挥摩擦阻尼器的摩擦耗能功能,结构的层间位移和层间相对速度的峰值比未安装阻尼器时的地震响应峰值均得到明显降低.

MR阻尼器对桅杆结构风振响应的智能半主动控制

本文基于修正的拉格朗日坐标描述法,推导了空间四节点纤绳单元的大位移刚度矩阵的具体表达式。在将桅杆结构离散为空间四节点纤绳单元和梁单元的计算模型的基础上,建立了桅杆结构非线性风振响应分析的有限元方法。根据瞬时最优主动控制的原则,提出了MR阻尼器对桅杆结构风振反应智能半主动控制基于阻尼器位移的“开关-耗能”半主动控制策略。算例结果表明MR阻尼器能有效地减小桅杆结构的风振反应。

ER/MR智能阻尼器结构的研究现状

ER/ MR智能阻尼器是一种以智能材料为工作介质的自适应结构 .本文综述了其结构形式的研究现状 。

基于新型压电摩擦阻尼器的大底盘隔震结构智能混合控制研究

利用SAP2000大型有限元软件对某大底盘隔振结构进行了地震响应分析,结果表明橡胶支座能够有效降低结构的地震响应,但在El Centro波罕遇地震作用下,橡胶支座由于相对位移过大而发生受拉破坏,导致隔震效果失效。为解决此类问题,利用所提出的新型压电摩擦阻尼器,结合SIMULINK所编制的模糊控制系统,对该大底盘隔振结构进行了有效的混合控制,其中在El Centro波8度罕遇地震作用下,隔震层处位移最大降幅为0.173 m,满足规范对于隔震层相对位移小于0.150 m的要求,避免了橡胶支座由于受拉而导致破坏的问题,从而有效的提高了此类结构的抗震安全及可靠性。

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。

含粘性阻尼器的机械结构系统根轨迹分岔问题

对受粘性阻尼器控制的机械结构系统进行了根轨迹分析，着重研究了根轨迹分岔现象。指出当粘性阻尼器位于机械结构的某些点处时，随着阻尼系数（控制增益）的增大，系统的某两条完整的根轨迹曲线可能会越来越靠近，相遇后又相互分离。根轨迹的这种分岔现象对于确定阻尼器的安放位置及阻尼系数有重要的参考价值。通过对轴向 移动弦结构系统进行算例分析，进一步研究了机械结构系统根轨迹特点及根轨迹分岔问题。

应用根轨迹分析阻尼器对机械结构系统特征值的影响

对于由粘性阻尼器控制的机械结构系统 ,利用该系统的复特征值对阻尼系数的导数及根轨迹曲线研究了结构系统复特征值的分布规律。该研究对于确定阻尼器的安置位置及阻尼系数有一定参考价值。

单位分数跨集中阻尼弦本征解的结构及其性质

针对斜拉索-阻尼(器)系统,推导出阻尼(器)位于任意单位分数跨时(拉索1/n跨位置)系统超越频率方程的代数形式,根据代数基本定理讨论了系统本征解的结构,并结合4个算例分析解的性质.结果表明:1)本征解可归为n-1个解支.2)对于同一解支,各阶本征值实部(其相反数即单位时间对数衰减率)均相同,各阶本征值虚部(即频率)构成等差数列.3)根据频率随阻尼系数变化的特点,解支可分为三类:第一类解支的频率均依赖于阻尼;第二类解支的频率均不受阻尼影响;第三类解支的频率随阻尼系数的不同,具有第一类解支或第二类解支的特点,即随阻尼系数的增大,频率先随阻尼系数变化,到达某一临界值后为常数.

磁流变智能阻尼器的工作原理及设计

介绍了磁流变智能阻尼器的结构和工作原理 ,重点从线圈缠绕方式、结构参数和磁路设计等方面对磁流变阻尼器设计中应注意的一系列关键性技术问题作了详细归纳 ,并对已设计出的阻尼器进行了实验 ,分析了磁流变阻尼器的性能 。

基于MRF-04K阻尼器的结构减震控制模型试验研究

本文应用最近研制的MRF-04K阻尼器对一三层钢框架模型结构进行了结构减震控制模拟地震振动台试验研究,分别验证了在不同加速度幅值的三种典型的地震动激励下两种被动控制系统和三种半主动控制系统的有效性。试验结果表明,无论是被动控制系统还是半主动控制系统都能够使模型结构的地震反应得到显著的降低。其中顶层相对位移反应和绝对加速度反应的峰值减小了50%左右。且其均方根值减小了70%左右。同时,半主动控制系统能够充分利用MR阻尼器的性能,能够以较小的控制力实现理想的减震控制效果,从而展现了基于MRF-04K阻尼器的半主动控制系统的工程应用前景。

智能磁流变(MR)阻尼器半主动控制的研究

提出了一种基于磁流变 (MR)阻尼器的结构智能半主动控制方法。利用模糊神经网络辨识出能真正反映磁流变阻尼器动力特性的智能辨识模型 ,在此基础上提出一种基于最佳逼近 Bang- Bang主动控制的智能半主动控制算法 ,从而使得 MR阻尼器在每一控制瞬时始终处于最大耗能状态 ,有效地减小了结构在地震作用下的位移与加速度响应。算例仿真验证了所提方法的有效性与实用性。

高层建筑结构中粘滞阻尼器的新型安装方式

在建筑结构中,一般粘滞阻尼器均布置在层间,但在有些情况下较小的层间位移差在一定程度上制约了阻尼器性能的充分发挥。系统回顾了为解决这一问题,目前最新的一些解决方案:改进层间阻尼器的连接方式,如基于连杆结构、杠杆原理与齿轮机构的位移放大系统,及大对角支撑;新型结构保护系统,如利用结构构件竖向振动位移及框架核心筒结构的加强层阻尼系统等,并重点分析了加强层阻尼系统。