建筑結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的MR阻尼器PID半主動控制

高架橋結(jié)構(gòu)參數(shù)對基于mr阻尼器半主動控制的影響——在地震作用下，高架橋由于其結(jié)構(gòu)特點會產(chǎn)生大幅地震振動，而半主動控制能夠有效地控制結(jié)構(gòu)的大幅地震振動．半主動控制一般以被動控制為主體，僅需少量能量用以改變被動控制系統(tǒng)的參數(shù)或切換工作狀態(tài)，以適應(yīng)系...

研究應(yīng)用mr阻尼器對建筑結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)進行半主動控制的算法和原理。介紹了mr阻尼器的恢復(fù)力模型,并對其參數(shù)進行了設(shè)計,提出了基于全狀態(tài)反饋與基于觀測器的半主動h∞控制律。通過對裝有兩個mr阻尼器的六層框架結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析表明,基于這兩種半主動控制律的控制方法能有效地減小結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),并且具有好的魯棒性能。

基于地震作用下結(jié)構(gòu)的能量響應(yīng)方程,本文提出根據(jù)結(jié)構(gòu)吸收能量、相對動能和變形能的變化(對時間的一次導(dǎo)數(shù))進行結(jié)構(gòu)的“開-關(guān)”半主動減震的控制律;在物理坐標(biāo)系中對這3種控制律的動力特征和控制效果,以及作動器參數(shù)的選取進行了分析。本文針對建筑結(jié)構(gòu)進行了數(shù)值仿真。計算結(jié)果表明,本文提出的控制律可以有效地減小了結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng),對隨機不確定的地震波均具有良好的減震效果,適應(yīng)性強,而且控制器參數(shù)合理。其中根據(jù)結(jié)構(gòu)變形能推導(dǎo)的控制律的半主動控制效果優(yōu)于其它2種控制律。

研究磁流變液阻尼器和隔震墊組成的智能隔震系統(tǒng)對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的半主動控制方法。磁流變液阻尼器能夠有效地改善被動隔震系統(tǒng)的性能,可保護隔震系統(tǒng)因過大的水平變形而產(chǎn)生失效破壞。根據(jù)智能基礎(chǔ)隔震的特點,建立了基于模糊控制的半主動控制策略。數(shù)值計算表明,組合基礎(chǔ)隔震的模糊控制系統(tǒng)不僅能夠減小上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),而且能夠有效地保護隔震系統(tǒng)的變形,是一種性能非常優(yōu)秀的控制系統(tǒng)。

在地震作用下,被動控制裝置往往會因為過度變形而失去其隔震功能。磁流變(mr)阻尼器是一種在結(jié)構(gòu)控制領(lǐng)域中表現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力的半主動控制裝置。在房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)置磁流變阻尼器對結(jié)構(gòu)進行振動控制。算例結(jié)果表明,mr阻尼器可以有效減小上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。

基于時間歷程響應(yīng)分析,通過ansys有限元分析軟件,模擬了浮閥塔在三種工況下的地震響應(yīng),對比了位移和速度隨時間的變化曲線從而驗證了形狀記憶合金阻尼器的效果要好于普通阻尼器。

風(fēng)振控制是高層建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計的一項重要內(nèi)容。本文對磁流變阻尼器半主動控制系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計,首先對基于現(xiàn)代控制理論的半主動控制算法進行了討論,通過模擬分析,比較了分別基于經(jīng)典線性最優(yōu)控制算法和瞬時最優(yōu)控制算法下控制系統(tǒng)的控制效果;其次對控制律的選取進行了研究,通過算例分析,對分別采用“開-關(guān)”型控制律和改進型控制律時,系統(tǒng)的控制效果進行了比較分析。通過選擇合適的控制算法和控制律,使控制系統(tǒng)達到優(yōu)化。

地震是一種具有破壞性的自然現(xiàn)象,全球每年大約會發(fā)生500萬多次地震,其中,絕大多數(shù)地震是微小地震,我們?nèi)祟愐话闶歉杏X不到的.地震給人類帶來了難以估量的損失,但人類在技術(shù)上仍不能準(zhǔn)確地預(yù)測地震和控制地震的發(fā)生,因此如何減少地震帶來的破壞成為我們高度關(guān)注的問題.傳統(tǒng)的減震方法主要是通過結(jié)構(gòu)本身來抵御外界荷載的,如加大構(gòu)件的截面尺寸、提高材料的強度等級、增加結(jié)構(gòu)的上部阻尼或者在基礎(chǔ)設(shè)置橡膠支座等措施以達到增強建筑結(jié)構(gòu)體系抗震動力特性的目的,這會導(dǎo)致成本大大提高,是被動消極的結(jié)構(gòu)對策,違反了建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性和安全性的要求,而且在大震作用下,其抗震性能往往不太理想.因此,在建筑物中考慮結(jié)構(gòu)減震控制是對建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的必然要求.本文對半主動控制裝置中的磁流變阻尼器進行了分析研究,并提供了磁流變阻尼器應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中的模擬方案.

針對mr阻尼器耦聯(lián)的帶裙房高層建筑的特點,提出了一種mr阻尼器耦聯(lián)的帶裙房高層建筑的半主動邏輯控制方法,并用此方法對12層帶3層裙房的高層建筑進行了試驗控制。結(jié)果表明,此種方法簡單,工程實現(xiàn)容易。

建立了采用mr阻尼器的基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的半主動控制算法。該方法采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)離線訓(xùn)練辨識mr阻尼器在不同電壓下的動力滯回特性,在此基礎(chǔ)上提出一種基于最佳逼近lqg主動控制的智能半主動控制算法。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)做在線控制時,從已辨識好的模糊規(guī)則庫中自動選擇最接近lqg控制力的控制電壓,施加到mr阻尼器上形成控制力,有效地減小結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)。數(shù)值算例仿真驗證了所提方法的有效性。

帶支撐Maxwell阻尼器耗能結(jié)構(gòu)隨機地震響應(yīng)分析

用主動調(diào)諧質(zhì)量阻尼器控制建筑物的地震反應(yīng)

用主動調(diào)諧質(zhì)量阻尼器控制建筑物的地震反應(yīng)

大跨懸索橋地震響應(yīng)控制的阻尼器最優(yōu)布置方法——從地震位移控制的原理出發(fā)，根據(jù)大跨懸索橋結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的特點，建立了其地震位移控制效果的3種評估函數(shù)，提出了一種基于罰函數(shù)和一階優(yōu)化原理的阻尼器最優(yōu)布置方法．以主跨1490m的潤揚懸索橋為研究對象，基于...

本文基于matlab闡述了我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(gb50011-2001)規(guī)定的求解建筑結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的時程分析法,應(yīng)用matlab語言編制了時程分析法求解建筑結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的計算程序,并以一三層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為工程算例,應(yīng)用基于matlab的時程分析法進行結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)計算。結(jié)果表明,基于matlab的時程分析計算效率較高。

利用ａｒ模型實時在線向前預(yù)測地震加速度，ａｒ時間序列步長和控制時間步長可選取較優(yōu)的比例關(guān)系．利用卡爾曼濾波作狀態(tài)估計，對狀態(tài)變量向前作一步最優(yōu)預(yù)測．導(dǎo)出了適用于瞬時最優(yōu)開環(huán)、閉環(huán)和開閉環(huán)時滯補償控制算法理論公式．

提出了一種建筑結(jié)構(gòu)在地震激勵作用下的主動控制分析方法．該方法根據(jù)當(dāng)前時間步上的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，計算下一時間步上所需施加的控制力，即提前一步計算控制力，因此可解決一般主動控制算法難以解決的遲時問題．算例結(jié)果表明，本文方法既能大大減小結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，又可消除遲時問題的影響，是一種簡單有效的主動控制計算方法．

為解決隔震橋梁在震后的梁體及支座位移過大的問題,采用光致伸縮驅(qū)動器(pa)為控制設(shè)備,基于lyapunov穩(wěn)定性理論設(shè)計了自適應(yīng)模糊控制算法(afca),結(jié)合限幅最優(yōu)控制算法(coca)編制了符合pa的afca/coca半主動控制算法的matlab程序,利用程序?qū)ξ锤粽鸷蚻rb隔震橋梁分別進行了半主動、主動控制分析.分析結(jié)果表明:afca/coca的半主動控制策略及afca主動控制策略均能有效抑制未隔震和隔震橋梁的地震響應(yīng);均可有效解決隔震橋梁的梁體及支座位移過大的問題;其控制力曲線非常吻合,所施加于pa的上(左)、下(右)表面的控制光照強度均在容許范圍內(nèi).

基于etabs的結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)——鋼筋砼板柱一抗震墻結(jié)構(gòu)和框架一剪力墻結(jié)構(gòu)相比，具有空間劃分靈活，易于獲得較大使用面積的優(yōu)點，但在豎向荷栽和水平地震作用時，板柱節(jié)點附近的不平衡彎矩會使板內(nèi)出現(xiàn)塑性變形，從而發(fā)生沖切破壞。針對這種情況，提出了框架剪力...

本文從能量角度分析了建筑結(jié)構(gòu)諧振規(guī)律下主動抗振力、抗振效率及抗振功率之間的相互關(guān)系，闡明了結(jié)構(gòu)電液主動抗振控制的作用機理及能量轉(zhuǎn)換過程。

時程分析法作為獲得結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)值的有效手段之一,已經(jīng)開始被工程界廣泛采用,然而時程分析法有它的局限性。能量法是利用能量收支平衡概念,基于大量的數(shù)值解析結(jié)果構(gòu)筑起來的一種抗震設(shè)計理論。介紹能量法的基本理論,并利用能量法和時程分析法對工程結(jié)構(gòu)進行計算,比較其結(jié)果,最后得到一些有益的結(jié)論,可以為結(jié)構(gòu)的抗震計算和設(shè)計提供參考。

采用混沌時間序列分析方法分別對以經(jīng)典混沌信號和地震動為激勵的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進行混沌特性分析,從關(guān)聯(lián)維數(shù)、kolmogorov熵及最大lyapunov指數(shù)等定量指標(biāo)的角度,考察結(jié)構(gòu)自振周期、地震動的類型和幅值等因素對結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的非線性特性的影響。研究結(jié)果表明:在經(jīng)典混沌信號和地震動作用下,經(jīng)過結(jié)構(gòu)的放大和濾波作用,結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)仍然保留了混沌特性,且通過混沌參數(shù)的變化程度能夠判斷結(jié)構(gòu)是否進入彈塑性狀態(tài)。結(jié)構(gòu)自振周期為結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)的混沌特性的主要影響因素；幅值對經(jīng)典混沌信號作用結(jié)構(gòu)下加速度響應(yīng)的混沌特性影響較為顯著；而地震動的類型、幅值等因素對地震動作用下響應(yīng)的混沌特性影響更為顯著。