一、建筑结构地震反应智能基础隔震的半主动控制(论文文献综述)
崔浩亮[1](2021)在《近断层地震下基于蛙跳-模糊算法隔震结构减震分析》文中认为提高地震作用下结构的抗震能力是土木工程研究的热点方向。基础隔震能有效减少结构在地震作用下的响应,但是在地震作用下隔震层的位移会明显增大,尤其在近断层地震动激励下更加严重。本文以隔震结构为研究对象,将隔震层和压电摩擦阻尼器结合起来,利用提出的蛙跳-模糊控制策略对压电摩擦阻尼器的输出电压进行实时调整,以减轻隔震结构的地震响应,主要研究内容如下:(1)针对变摩擦阻尼器的工作特点,基于蛙跳算法和模糊控制提出一种半主动控制策略,对压电摩擦阻尼器进行控制,将隔震层速度和位移输入到模糊控制器中,利用蛙跳算法优化模糊控制规则后输出控制电压,实现对压电摩擦阻尼器的控制力实时调节。(2)建立压电变摩擦阻尼器和隔震支座的力学模型以及地震作用下隔震结构的理论分析模型,根据地震特征选取脉冲型、非脉冲型和远场地震动,利用提出的蛙跳-模糊控制策略对隔震结构进行地震作用分析。(3)进行地震作用下隔震结构的减震分析,比较不同类型地震作用下蛙跳-模糊控制策略的减震效果。结果表明,提出的蛙跳-模糊控制策略可以减少隔震层的位移和顶层加速度响应,并且在不同强度地震作用下体现了较好的适应性。
王帅[2](2021)在《考虑土-结构相互作用的TLD减震性能研究》文中进行了进一步梳理调频液体阻尼器(TLD)由于其构造简单、造价低等优点在结构振动控制领域应用广泛,同时能够实现较好的减震调频效果。本文对隔板式TLD及其减震性能进行了研究,分析其减震规律,主要研究内容及结论为:(1)通过对隔板式调谐液体阻尼器进行有限元流固耦合模态分析,对比二维模态和三维模态的误差,且对该阻尼器进行动力分析,对比参考点的动力流固耦合分析结果,分析参考点液体的动力特性,发现液体的滞后性,进而为下一步液体滞后耗能分析奠定基础。(2)基于三层框架,建立低层结构-隔板式调谐液体阻尼器减震体系,进行动力流固耦合有限元分析,通过对比刚性地基和土层地基(考虑土-结构相互作用)两种工况下的动力响应,刚性地基下的TLD的减震效果均优于土层地基(考虑土与结构相互作用)条件下的减震效果,从各层参考点的动力反应(位移、速度、加速度)峰值来看,在低层结构中,土-结构相互作用会影响TLD减震效果,但是达不到刚性地基下TLD的减震效果,两种工况下动力反应(位移、速度、加速度)峰值差值较小,土-结构相互作用对低层建筑结构影响较小。(3)基于benchmark20层结构模型,利用ADINA仿真模拟软件,建立高层结构-隔板式调谐液体阻尼器减震体系,进行动力流固耦合分析有限元分析,通过对比TLD在顶层的不同布置位置,验证了TLD布置位置的不同对高层结构减震影响。(4)基于benchmark20层结构模型,建立高层结构-隔板式调谐液体阻尼器减震体系,进行动力流固耦合有限元分析,通过对比刚性土层地基和土层地基(考虑土-结构相互作用)两种工况下的动力响应,对比了三种地震波的地震响应,验证了TLD分别基于刚性地基和土层地基(考虑土-结构相互作用)会对动力反应(位移、速度、加速度)有不同的控制效果,从各层参考点的动力反应(位移、速度、加速度)峰值来看,在高层结构中,土-结构相互作用下阻尼器能有效减小动力反应峰值。在数值模拟中验证阻尼器的减震效果,阻尼器在刚性地基下框架体系的减震效果趋于保守,实际工程中,阻尼器在土层地基(考虑土与结构相互作用)下框架体系的减震效果更佳。两种工况下动力反应峰值差值较大,土-结构相互作用对高层建筑结构减震影响较大。
徐彦青[3](2020)在《基于三重摩擦摆的高层建筑隔震与优化设计研究》文中进行了进一步梳理三重摩擦摆支座在不同强度的地震作用下可以自适应地改变刚度和阻尼,因而得到广大研究人员的关注。此前三重摩擦摆支座在低层建筑和桥梁工程中已有研究和应用,鉴于高层建筑隔震需求的增长,本文对基于三重摩擦摆的高层建筑隔震以及优化设计方法开展了理论分析、试验测试和有限元分析研究。所完成的具体工作如下:(1)对三重摩擦摆支座的摩擦材料(聚四氟乙烯)进行了测试,采用双剪法得到了聚四氟乙烯在不同竖向压强和峰值剪切速度下的摩擦系数。进行了三重摩擦摆支座的力学性能测试,采用低周往复加载研究了支座的滞回性能,并利用有限元软件Open Sees对支座的滞回特性进行了数值模拟,试验结果验证了数值模型的有效性。(2)建立了三重摩擦摆高层隔震建筑的理论模型,并推导了结构各层的运动方程。分别建立了基底固结结构、三重摩擦摆隔震结构和单摩擦摆隔震结构的有限元模型,对两种隔震结构进行了频域及时域分析,研究了三重摩擦摆高层隔震结构的减震机理。以结构地震反应最小为目标,提出了评价三重摩擦摆支座隔震效果的目标函数,通过遗传算法优化了支座参数并分析了基底固结结构、三重摩擦摆隔震结构以及单摩擦摆隔震结构在各个地震作用下的动力响应。另外,采用等效线性化方法估算了三重摩擦摆高层隔震结构在各级地震动强度下的支座位移。(3)基于线性自回归模型法编制了风速和风荷载的模拟程序,并对三重摩擦摆高层隔震建筑的风振反应进行了分析。建立了顶部安装磁流变阻尼器的三重摩擦摆高层隔震建筑的理论模型,并采用多目标优化算法对模糊控制器中的隶属函数进行设计,使得结构风振响应减小的同时不降低隔震效果。为了考察多目标优化模糊控制算法的控制效果,对采用人工设计模糊控制算法和无控状态时结构在风荷载和各地震作用下的反应进行了计算,比较了三种情况下结构的风振响应及地震响应,研究了不同的控制算法对结构风振反应和地震反应的影响。(4)采用多目标优化算法对三重摩擦摆支座参数进行优化,以同时减小结构的地震和风振反应,得到了满足风振要求时隔震效果最好的支座参数,并对不同支座参数下隔震结构在各级地震动和风荷载作用下的反应进行了比较。(5)对三重摩擦摆高层隔震建筑模型进行了振动台试验,得到了结构在各地震动强度下的地震反应,分析了三重摩擦摆支座在各地震动强度下的隔震效果。试验结果表明,在高层隔震建筑中三重摩擦摆支座有良好的隔震效果,为今后三重摩擦摆在高层建筑中的应用提供了参考。另外,利用Open Sees对三重摩擦摆高层隔震结构建立了数值模型,通过与振动台试验结果进行比较,验证了模型的有效性。(6)采用可以考虑支座碰撞和提离的计算模型对结构进行增量动力分析,计算了结构在各地震动强度下的倒塌概率,并以在大震作用下结构倒塌概率小于10%为目标,利用试错法对支座的位移限值进行了设计。与不考虑支座碰撞和提离时的地震反应结果进行了比较,分别计算了采用各支座力学模型时结构的倒塌概率。
郭佳[4](2020)在《结构振动磁流变阻尼器半主动模态模糊控制算法研究》文中研究说明为了改进半主动控制算法并减少控制过程中所需要的模糊推理数量,使其处于可以接受的范围之内,提出了结构模态控制算法。建立了一栋安装磁流变阻尼器装置的20层钢框架计算模型,分析算法的减震效果及控制变化规律。根据结构振动控制目标,使每个采样时段内总的机械能数量为最小,提取合适的模糊控制规则。1)提出的磁流变阻尼器半主动模态模糊控制算法明显地减少了多个状态变量之间模糊关系的判断以及状态变量和控制措施识别的推理运算,并且只对第一阶振型控制就能起到理想的减震作用。2)输入EL-Centro波等6条具有代表性的地震波,计算结构在磁流变阻尼器半主动模态模糊控制和无控制两种方案下的地震动力反应。有控制时,结构地震动力反应楼层位移和楼层速度的时程均随时间变化迅速衰减,其幅值较无控制时变小,控制效果良好。但有控制时楼层加速度却出现放大的现象。3)磁流变阻尼器半主动模态模糊控制对楼层位移和楼层速度响应的最大减震效率可达50%左右。当磁流变阻尼器最大库仑力fdmax的取值在合适的范围内(8000k N<fdmax<20000k N,楼层所有阻尼器的总和)变化时,减震效率与fdmax的取值呈正相关的趋势。4)由于半主动控制与AMD主动控制的差别以及模糊控制与精确控制之间的稳态误差,若要达到与AMD相同的减震效率,则磁流变阻尼器需要比AMD作动器输出更大的作用力。但半主动控制装置简单,消耗的能量小(伺服阀消耗能量),实用性强。而模糊控制简便,容易实施。因此,磁流变阻尼器半主动模态模糊控制算法可能会有优势和进一步的实用前景。图48幅;表13个;参62篇。
余滨杉[5](2018)在《高压输电塔结构地震响应被动—半主动混合控制分析与试验》文中提出输电塔是生命线工程的重要组成部分,一旦在强震中遭到破坏,不仅会给国家造成巨大经济损失,而且还会引发火灾、缺水、断气等次生灾害,对震后救灾和重建也影响很大。然而,由于地震的复杂性和输电塔结构的特殊性等,即使按照最新抗震规范设计的输电塔结构,在近期发生的一些地震中仍然出现严重破坏或倒塌,导致整个生命线工程陷入瘫痪。这就迫使研究人员不得不寻求一些新的抗震设计理论或减震方法,以确保这类结构在地震中的安全。本文以形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)和压电堆为核心元件,研发了一种SMA被动-压电堆半主动摩擦混合减震系统,并将其应用于输电塔结构地震响应的混合控制分析和试验,得出了一些创新性结论和建议。主要内容如下:(1)根据输电塔结构地震响应的主要特点和震害调查结果,利用SMA和压电堆特殊的物理力学性能,研发制作了一种体积较小、便于与输电塔结构集成的一体化SMA被动-压电堆半主动摩擦混合减震控制系统。该系统的工作原理主要为,结构地震响应较小时,以SMA被动消能减震为主,地震响应较大时,压电堆半主动摩擦装置发挥较大作用,同时两者共同工作,最后再利用SMA进行系统的震后复位。这样既可以保证混合减震控制系统工作性能的可靠性,又能够根据结构地震响应控制需要进行结构的被动或混合减震控制,明显提高系统的减震控制能力。(2)基于上述一体化SMA被动-压电堆半主动摩擦混合减震控制系统的研发结果,同时考虑到输电塔结构的地域特殊性,设计独立光伏发电装置作为系统的能源供给,进行了混合减震控制系统的优化分析和减震控制性能试验,研究了SMA的初始状态、压电堆的工作条件和激励电压等因素对该系统混合减震控制效果的影响,探讨了相应的优化设计和构造方法,总结了影响系统减震控制效果的一般规律。结果表明,文中研发的混合减震控制系统体积较小,便于与结构杆件集成,被动减震和混合减震控制能力均较好,特别是压电堆半主动摩擦装置工作后,混合减震控制能力明显提高,绝对最大控制力与电压基本上呈线性增大关系,当位移幅值为13mm,同时施加120V电压时,系统的耗能能力提高了135%,等效阻尼比提高了90%以上。(3)以SMA丝材和混合减震控制系统的试验结果为基础,采用不同的神经元输入,对二者建立了BP网络预测本构模型,并利用遗传算法分别对SMA丝材和混合减震系统BP预测模型的权阈值进行了优化分析,建立了2种优化后的BP网络预测本构模型。结果表明,混合减震控制系统以位移、电压和速率等作为系统预测本构模型的神经元输入,可简化神经元的输入参量,方便工程应用,特别是经遗传算法优化的BP网络模型能够提高系统预测本构模型的精度和稳定性,可用于系统的优化设计和研发。(4)针对基本免疫克隆选择算法存在的一些问题,引入抗体浓度和自适应变异对其进行了改进,提出了一种改进的免疫克隆选择算法。将模态可控度作为优化配置的性能指标,以某实际典型输电塔结构为原型,采用文中改进的免疫克隆选择算法,对该结构模型中混合减震控制系统的配置数量和位置等进行了优化分析,研究了优化减震控制效果。结果表明,改进的免疫克隆选择算法具有丰富的种群多样性,寻优能力强,收敛速度快,经其计算得出的优化配置方案能够使结构获得较高的控制性能指标,减震控制效果提高。一般地,经过优化方案配置后结构的减震控制效果比未优化任意配置时可提高20%左右。(5)结合模糊控制和神经网络算法二者的优势,设计了一种适用于输电塔结构混合减震控制的模糊神经网络计算模型,采用上述改进的免疫克隆选择算法得到的最优配置方案,将文中研发的混合减震控制系统集成于上述典型输电塔模型结构之中,进行了输电塔结构地震响应混合减震控制的数值模拟,分析了减震控制规律和效果。结果表明,采用文中的模糊神经网络计算模型和优化配置的混合减震控制系统,可明显减小结构的地震响应,减震控制效果基本可达50%。(6)以某实际典型输电塔结构为原型,设计制作了一个相似比为1/15的输电塔缩尺模型结构,根据改进的免疫克隆选择算法对其优化配置了文中的混合减震控制系统,采用模糊神经网络控制算法,进行了模型结构在无控和受控时共18个工况下的模拟地震振动台试验,分析了无控时试验模型的动力响应和混合控制时减震系统对试验模型的减震控制效果。试验表明,文中的混合减震控制系统能够有效提高模型结构的整体性能,明显降低模型结构的地震响应,其中7度罕遇地震作用下结构的位移响应减震效果最大可达50%,8度罕遇地震作用下结构加速度响应减震效果最大可达42%,可见文中研发的混合减震控制系统和模糊神经网络控制算法减震控制效果明显,值得进一步研究和推广应用。
展猛[6](2017)在《基于SMA-压电复合减震系统的电抗器结构地震响应控制研究》文中研究指明电抗器是电力系统中的重要设备之一,主要起着限流、滤波和补偿作用。一般由电抗器实体和支柱绝缘子组成,具有重心高,顶部质量大,支柱长细比大等特点,抗震性能较差。地震后常发生支柱绝缘子与电抗器组件连接部位被震坏等现象。而随着我国电网容量的大幅增加以及电压等级的不断提高,电抗器电压等级及容量也不断提升,使得设备整体高度大幅度增高,对抗震性能的要求也越来越高。本文针对形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)被动减震装置和压电摩擦半主动减震装置存在的缺点,考虑电抗器设备特点和结构减震控制要求,研发了一种新型SMA-压电摩擦复合减震装置,并结合人工免疫算法、BP神经网络和模糊控制算法等智能控制技术,进行了基于电抗器结构的SMA-压电复合减震系统的一体化理论分析与试验研究。主要内容如下:(1)针对遗传算法容易陷入早熟收敛和群体多样性差的问题,基于生物免疫系统中的克隆选择、免疫记忆以及免疫自调节机理,提出了一种自适应免疫记忆克隆算法(AIMCA)。以模态可控度作为优化目标准则的影响因素,分别采用改进的遗传算法(IGA)和AIMCA,对一个85节点、288杆件的空间平板网架结构中减震装置的布置位置和数量进行了优化配置研究。结果表明,AIMCA适用范围广,特别是对于复杂工程结构减震装置的高维优化配置问题,AIMCA则表现出了比IGA更优异的性能,种群多样性更好,寻优能力更强,收敛速度更快,可以获得更大的性能指标值和更优的减震效果。(2)通过对研发的SMA-压电摩擦复合减震装置进行性能试验,分析了激励电压、加/卸载频率和位移幅值等对其单圈耗能能力、等效阻尼比及等效割线刚度的影响。结果表明,该复合减震装置可双向出力,滞回曲线饱满且对称性较好,加/卸载频率对复合减震装置的性能影响很小,说明其工作性能稳定,适用范围广;随着电压的增大,减震装置的绝对最大控制力呈线性增大,滞回面积逐渐增加,耗能能力不断提高。在位移幅值为12mm时,施加120V电压,耗能量可提高138.23%,等效阻尼比可提高94.23%,可见研发的复合减震装置耗能能力较好。(3)基于SMA和SMA-压电摩擦复合减震装置的试验结果,分别采用两种神经元输入策略,建立了相应的BP神经网络预测模型,并利用AIMCA对复合减震装置神经网络模型的权阀值进行了优化。结果表明,相比采用前前时刻和前时刻应力、应变以及本时刻应变作为神经元输入的SMA网络模型,以位移、速率和电压为神经元输入的复合减震装置预测模型由于减少了神经元输入参量,其预测精度有所降低,但便于工程应用,经优化的BP神经网络提高了复合减震装置预测模型的精度和稳定性。BP神经网络预测模型可综合考虑多种因素,较好地预测复合减震装置的出力,便于在MATLAB仿真中实现,为SMA复合类减震装置本构模型的建立和应用提供了新途径。(4)采用连续Bouc-Wen模型模拟结构的非线性恢复力,利用建立的优化BP神经网络模型确定复合减震装置的控制力,电压采用模糊控制输出,进行了一框架结构地震响应的混合半主动控制仿真分析。结果表明,基于复合减震装置的特点,结合人工免疫算法、BP神经网络和模糊控制技术建立的混合半主动控制系统可以根据结构的动力反应实时地调整压电摩擦单元的摩擦出力,便于实现结构的混合半主动控制。(5)设计制作了一个相似比1:2的10kV干式空心电抗器结构模型,对其进行了无控、被动控制和混合控制时的模拟地震振动台试验,分析了模型结构的动力特性变化规律和不同工况下的减震效果。结果表明,文中研制的SMA-压电摩擦复合减震装置可以有效地降低电抗器结构的动力反应,一般地,被动控制时位移和加速度的减震率可达40%,混合控制时可达50%。另外,试验后未见电抗器结构薄弱部位发生地震破坏,说明该复合减震系统可提高电抗器结构的抗震可靠性。
彭俊[7](2016)在《考虑智能隔震支座时滞效应的结构半主动控制分析》文中提出本文在SMA半主动隔震支座基础上,对于温感控制器在半主动控制过程中产生的时滞效应,进行研究和分析—考虑智能隔震支座时滞效应的结构半主动控制分析。文章首先介绍了近年来关于隔震的发展和研究现状,结构的主动控制、被动控制以及结构的半主动控制技术,分析了叠层橡胶支座和SMA绞线叠层橡胶支座在地震下的动力反应方程,分析和研究了半主动SMA智能隔震支座在绞线布置和受力的合理性。讨论了时滞产生的原因,提出了移相法和状态预补偿法来进行解决在温感控制器对结构进行半主动控制所产生时间滞后的现象。并且对于两种方式进行了函数方程上的运算,得到个楼层的位移反应峰值,对比各楼层反应峰值的控制效果。建立基于叠层橡胶支座、SMA绞线叠层橡胶支座与SMA智能隔震支座的结构半主动控制在单自由度隔震体系的运动方程,并将应用了解决时滞效应的SMA智能隔震支座,同叠层橡胶支座和SMA叠层橡胶支座支撑条件下,对一个七层的框架结构进行了模态分析和时程反应分析,比较位移和加速度,验证了本文提出解决时滞问题后的SMA智能隔震支座的结构半主动控制的耗能减震效果。结果表明:(1)结构半主动控制的SMA智能隔震支座,相比与叠层橡胶支座和SMA绞线叠层橡胶支座拥有更高的结构安全性。与温感控制器的结合,即使在强震的状况下,隔震层相对位移超过设定值时,开关闭合,SMA由马氏体转换成奥氏体,刚度和阻尼增大。未超过限制时,开关断开SMA恢复到马氏体。整个过程中从分的显示了半主动控制的SMA智能隔震支座的自适应能力。(2)移相法和状态预补偿法在解决温感控制器对结构控制时间滞后的问题上都有良好的控制时滞的效果。(3)应用解决时滞效应的半主动SMA智能隔震支座,隔震效果明显优秀于叠层橡胶支座和SMA绞线-叠层橡胶支座,实现了半主动控制,并且解决了半主动控制当中的时滞效应。
杨海东[8](2015)在《强震下基于SMA智能隔震支座的结构半主动控制研究》文中指出随着人类的发展,社会的进步,人们对生活质量的要求越来越高,城市建设的脚步越来越快,建筑是点缀美化城市的,是一个城市发展水平的重要标志。城市的高层或者超高层建筑越来越多,同时自然灾害(风载荷和地震)对建筑的破坏是客观存在的,为了减小甚至是遏制自然灾害带来的损失,建筑结构的隔震技术就显得尤为重要了。半主动结构控制是主动控制与被动控制相结合的产物,本文是在前人研制的叠层橡胶支座的基础上用形状记忆合金(SMA)有效的、合理的布置在橡胶支座的四周,并在隔震结构中加入温感控制器来充分发挥SMA绞线的形状记忆效应的特性,三者有效的结合在一起研制出SMA智能隔震支座。分析并研究了SMA智能隔震支座的工作过程以及工作原理,用结构动力学分析法写出了运动方程,利用有限元分析软件对基于隔震支座对的三层框架结构进行模拟分析研究隔震支座的力学性能,并对位移、加速度进行时程分析,此外还对半主动控制存在的时滞效应问题提出了两种补偿策略且模拟分析了补偿策略的效果。得到了以下结论:(1)温控传感器使SMA绞线充分发挥出了形状记忆效应的特性,有效的改变隔震系统的阻尼和增大回复力,进而使上部建筑物结构的位移、加速度响应变小,最终使隔震系统有了良好的隔震效果,并且使整个结构的稳定性有所提升,此外还使隔震结构具有了智能性、自适应性。(2)通过模拟分析,三种支座(普通叠层橡胶支座、SMA——叠层橡胶复合支座、SMA智能隔震支座)相比之下,SMA智能隔震支座的隔震效果最佳。(3)半主动控制系统的时滞效应是客观存在的,为了最大程度上减小其影响,提出了移相法和状态补偿法。移相法和状态补偿法在一定程度上与实时结构控制效果差不多,都具有一定的实用性和可执行性。以上对SMA智能隔震支座的研究与分析,这对以后的结构振动控制的隔震设计以及工程实际应用提供微薄的理论基础。
吴晶波[9](2012)在《磁流变阻尼器在建筑结构基础隔震的应用研究》文中研究表明橡胶垫隔震结构在遭遇罕遇地震时,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。隔震装置一旦被安装在结构中,它的固有特性就无法改变,无法对各种特性的地震激励都有很好的控制效果。近年来,结构振动控制的研究取得了很大的进展。磁流变阻尼器是一种性能优良的半主动控制装置,它最大的特点是能够根据结构的振动响应主动调节其自身参数,从而使阻尼器的制振效果达到最好。磁流变阻尼器与普通隔震装置结合使用是近年来隔震领域发展的方向之一。本文对隔震层设置磁流变阻尼器的智能基础隔震建筑进行了半主动控制研究,主要完成了以下几个工作:(1)综述了磁流变阻尼器的研究进展及现状,并对磁流变阻尼器在半主动控制研究中的前景进行了综合的评价。(2)对磁流变阻尼器的工作模式和力学模型进行了详细的研究,比较了多种磁流变阻尼器力学模型的优缺点,并根据其特点采用Bingham模型作为计算模型。(3)对磁流变智能基础隔震结构的振动控制理论、控制算法和控制策略进行了研究。(4)编制Matlab Simulink程序对设置磁流变阻尼器的基础隔震建筑进行模拟仿真,验证了在地震作用下设置磁流变阻尼器的智能基础隔震建筑减震的有效性。(5)对磁流变智能基础隔震建筑的设计方法和对磁流变阻尼器半自动控制系统中的计算机控制系统进行了详细介绍。
贺秋梅[10](2012)在《地震动的速度脉冲对结构反应及结构减隔震性能影响研究》文中提出近断层地震动非常复杂,受地壳介质和地表局部场地影响的同时,更受地震断层破裂尺度、断层面位错的发展过程、破裂速度、滑动方向等因素的影响。近断层地震动常具有震动集中性、速度脉冲、永久位移以及破裂的方向性和上/下盘效应等特征。其中,地震动速度脉冲随带着很高能量,结构在近断层脉冲型地震动激励下的反应力、位移和延性都会较一般地震记录激励下的大。本文的研究目的是揭示近断层速度脉冲的工程影响特性,为近断层区域工程结构抗震设防提供有参考价值的建议。为了排除地震动谱特征的不同对结构地震反应分析结果所造成的影响,本文提山了一种控制地震动峰值速度和位移的人工合成地震动的方法,将实际的速度脉冲型地震动与相对应的有相同反应谱且控制峰值速度但无速度脉冲的人工合成地震动作为输入,对工程结构的地震反应进行对比分析,以突显速度脉冲这一因素对工程结构的影响。在进行工程结构反应分析计算时,考虑了速度脉冲成机制的不同,分别选取了典型的具有向前方向性效应和具有滑冲效应的速度脉冲型强震动记录时程作为输入地震动,同时建立了钢筋混凝上框架结构、基础隔震建筑和大跨斜拉桥结构三种代表性结构模型。计算分析了地震动的速度脉冲对结构地震反应和减震效果的影响及两种不同产生机理的地震动速度脉冲对框架结构建筑及基础隔震建筑影响的差异。主要研究内容和结论包括以下5个方面:(1)提出一种以绝对加速度反应谱和峰值加速度、峰值速度、峰值位移多参数为控制目标的人工地震动时程合成的方法。在拟合目标加速度反应谱的前提下,通过单独调整傅立叶谱中较长周期成分来控制合成地震动峰值速度和位移。结果表明,该方法所得结果对目标反应谱和目标峰值加速度、峰值速度(或峰值位移)的拟合具有很高的精度,其结果对研究地震动的速度脉冲的影响具有理论与实际意义,也是本文后续研究工作的基础。(2)分别以4层、9层和14层的钢筋混凝土框架结构建筑为典型建筑结构计算模型,分析计算探讨了地震动速度脉冲对钢筋混凝土框架结构地震反应的影响,以及向前方向性效应和滑冲效应两类地震动速度脉冲对钢筋混凝土框架结构地震反应影响的差异。利用6条速度脉冲型强震动记录,并以这些速度脉冲型地震动的峰值加速度和反应谱作为目标谱分别合成各6条控制峰值速度的无速度脉冲的地震动时程样本,对比分析了在有、无速度脉冲的地震动作用下钢筋混凝土框架结构的反应。研究结果表明,地震动速度脉冲使钢筋混凝土框架结构变形明显变大,滑冲效应速度脉冲和向前方向性效应速度脉冲对短周期的中、低层钢筋混凝土框架结构的变形影响在弹性阶段并无明显差异,而对于周期较长的高层钢筋混凝土框架结构,相对于向前方向性速度脉冲而言,滑冲效应速度脉冲对结构的层间变形影响更大。(3)分别以4层、9层和14层的基础隔震建筑为典型隔震建筑结构计算模型,对速度脉冲地震动作用下基础隔震装置的有效性进行了分析讨论。利用6条速度脉冲型地震动记录,对比分析了在速度脉冲地震动激励下钢筋混凝上框架结构和基础隔震建筑的地震反应。研究结果表明,在速度脉冲型地震动作用下,铅芯橡胶支座具有较好的耗能能力,近断层脉冲型地震动作用下基础固定结构的地震反应比基础隔震结构的地震反应明显偏大,结构基础隔震装置可以显着地减轻近断层脉冲型地震动作用下结构的反应。(4)分别以4层、9层和14层的基础隔震建筑为典型隔震建筑结构计算模型,进一步分析了速度脉冲对基础隔震结构地震反应的影响特征,并深入探讨了两类地震动速度脉冲对基础隔震地震反应影响的差异。研究结果表明,速度脉冲使得基础隔震结构的位移反应明显增大,对于4层和9层基础隔震结构,滑移效应脉冲引起的位移反应略大于向前方向性速度脉冲,而对于14层基础隔震结构,向前方向性速度脉冲对位移反应的影响更大些。速度脉冲对结构底部位移反应的影响明显大于对上部结构的影响,且滑冲效应速度脉冲使得结构底部变形更大,导致结构可能发生倒塌破坏,向前方向性效应速度脉冲对结构底部与顶部的影响差异不大。(5)以一座大跨飘浮体系斜拉桥为例,利用三维有限元方法计算分析了地震动速度脉冲对斜拉桥地震反应和减震控制效果的影响,研究中选择了4组具有速度脉冲特性的实际地震动加速度记录及人工模拟的具有相同加速度反应谱和峰值加速度而无速度脉冲的地震动时程分别作为地震动输入。总体上看,斜拉桥在速度脉冲型地震动作用下的地震反应大部分要大于无速度脉冲型地震动的,近断层地震动的速度脉冲对斜拉桥无控制、半主动控制和被动控制地震反应均具有一定的不利影响,且地震动的速度脉冲对半主动控制和被动控制减震效果的影响趋势大体相同。
二、建筑结构地震反应智能基础隔震的半主动控制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、建筑结构地震反应智能基础隔震的半主动控制(论文提纲范文)
(1)近断层地震下基于蛙跳-模糊算法隔震结构减震分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 隔震技术综述 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 模糊控制研究现状 |
1.4 蛙跳算法研究现状 |
1.5 主要研究内容 |
第2章 控制算法和半主动减震方案 |
2.1 引言 |
2.2 蛙跳算法 |
2.2.1 蛙跳算法原理 |
2.2.2 蛙跳算法实现流程 |
2.3 模糊控制 |
2.3.1 模糊控制原理 |
2.3.2 模糊控制基本结构 |
2.3.3 模糊化 |
2.3.4 知识库 |
2.3.5 模糊推理 |
2.3.6 解模糊 |
2.3.7 模糊控制器的设计 |
2.4 蛙跳-模糊控制策略 |
2.5 本章小结 |
第3章 隔震结构分析模型和半主动减震算例 |
3.1 引言 |
3.2 铅芯橡胶支座力学模型 |
3.2.1 双线性滞回模型 |
3.2.2 等效线性化模型 |
3.2.3 Bouc-Wen模型 |
3.3 压电摩擦阻尼器 |
3.3.1 压电材料特性 |
3.3.2 压电陶器驱动器 |
3.3.3 压电摩擦阻尼器力学模型 |
3.4 隔震结构运动方程 |
3.5 模糊控制器的设计 |
3.6 蛙跳-模糊控制器的设计 |
3.7 半主动控制算例 |
3.8 本章小结 |
第4章 近断层地震下基于蛙跳-模糊算法的半主动隔震结构减震分析 |
4.1 引言 |
4.2 近断层地震动 |
4.2.1 近断层地震动特征 |
4.2.2 近断层地震动选取 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 隔震层响应 |
4.3.2 结构顶层峰值响应 |
4.3.3 结构峰值层间位移 |
4.3.4 结构基底剪力 |
4.3.5 结构能量反应 |
4.3.6 输出电压 |
4.3.7 不同强度地震下对比分析 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)考虑土-结构相互作用的TLD减震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 结构振动控制的研究现状 |
1.2.1 被动控制 |
1.2.2 主动控制 |
1.2.3 半主动控制 |
1.2.4 混合控制 |
1.3 基础隔振与耗能减震 |
1.3.1 基础隔振 |
1.3.2 耗能减震与TLD |
1.4 土-结构相互作用 |
1.5 主要研究内容 |
第2章 TLD的模态和动力流固耦合分析 |
2.1 流固耦合求解机理 |
2.1.1 流固耦合求解器 |
2.1.2 流固耦合求解机理 |
2.2 TLD建模过程 |
2.3 三维模态与二维模态的比较 |
2.4 TLD水箱流固耦合地震反应分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 TLD基于不同地基的低层框架流固耦合分析 |
3.1 简化计算模型的建立 |
3.1.1 结构模型参数 |
3.1.2 有限单元的选取 |
3.1.3 有限元模型的建立 |
3.1.4 结构模态分析 |
3.2 TLD水箱参数设计 |
3.3 TLD基于不同地基对低层结构动力响应的对比 |
3.3.1 对结构加速度反应的影响 |
3.3.2 对结构速度反应的影响 |
3.3.3 对结构位移反应的影响 |
3.3.4 对结构各层动力反应的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 TLD基于不同位置的高层框架流固耦合分析 |
4.1 benchmark模型的建立和TLD参数设计 |
4.1.1 第三代benchmark模型的背景 |
4.1.2 第三代benchmark模型的结构参数 |
4.1.3 结构模态分析 |
4.1.4 TLD的参数设计 |
4.2 地震波的选择 |
4.3 TLD基于不同位置对高层结构动力响应的对比 |
4.3.1 对结构加速度反应的影响 |
4.3.2 对结构速度反应的影响 |
4.3.3 对结构位移反应的影响 |
4.3.4 对结构各层动力反应的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 TLD基于不同地基的高层框架流固耦合分析 |
5.1 benchmark模型的建立与TLD参数设计 |
5.1.1 benchmark模型的模态分析 |
5.1.2 TLD的参数设计 |
5.2 边界条件的确定和地震波的选择 |
5.2.1 边界条件的确定 |
5.2.2 地震波的选择 |
5.3 TLD基于不同地基对高层结构动力响应的对比 |
5.3.1 对结构加速度反应的影响 |
5.3.2 对结构速度反应的影响 |
5.3.3 对结构位移反应的影响 |
5.3.4 对结构各层动力反应的影响 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的学术成果 |
致谢 |
(3)基于三重摩擦摆的高层建筑隔震与优化设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外相关领域的研究发展和现状 |
1.2.1 摩擦摆支座隔震体系的研究现状 |
1.2.2 高层隔震建筑体系的研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 本文的主要研究内容 |
1.5 技术路线 |
参考文献 |
第2章 三重摩擦摆支座的构造及力学性能测试 |
2.1 三重摩擦摆支座的理论模型 |
2.1.1 三重摩擦摆支座的构造与工作原理 |
2.1.2 三重摩擦摆支座的力学模型 |
2.2 三重摩擦摆支座摩擦材料的摩擦系数测试 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试验参数和加载制度的设计 |
2.2.3 试验结果和分析 |
2.3 三重摩擦摆支座的滞回性能试验研究 |
2.3.1 试件设计 |
2.3.2 试验参数和加载制度 |
2.3.3 试验结果和分析 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第3章 三重摩擦摆高层隔震建筑的地震反应分析 |
3.1 三重摩擦摆高层隔震建筑的减震机理 |
3.1.1 三重摩擦摆高层隔震建筑的运动方程 |
3.1.2 原型结构 |
3.1.3 频域及时域分析 |
3.2 三重摩擦摆高层隔震建筑的优化设计 |
3.2.1 地震波的选择及调整 |
3.2.2 三重摩擦摆支座参数的优化 |
3.2.3 三重摩擦摆高层隔震结构的支座位移、等效自振周期和等效阻尼比 |
3.3 三种结构的地震反应比较 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第4章 三重摩擦摆高层隔震建筑的半主动控制研究 |
4.1 三重摩擦摆高层隔震建筑的风振反应 |
4.1.1 风速以及风荷载的模拟 |
4.1.2 结构风振响应 |
4.2 三重摩擦摆高层隔震建筑的半主动控制 |
4.2.1 半主动控制系统的理论模型 |
4.2.2 多目标优化模糊控制算法 |
4.2.3 人工设计模糊控制算法 |
4.2.4 采用不同控制算法时的结构响应 |
4.3 本章小结 |
参考文献 |
第5章 地震与风荷载作用下三重摩擦摆高层隔震建筑的优化设计 |
5.1 结构在风荷载或地震单一作用下的优化设计 |
5.1.1 考虑各级地震动发生概率的地震反应评价函数 |
5.1.2 风振反应评价函数 |
5.1.3 地震或风荷载单一作用下的支座优化结果 |
5.2 地震和风荷载同时作用下的结构优化设计 |
5.3 本章小结 |
参考文献 |
第6章 三重摩擦摆高层隔震建筑模型的振动台试验研究 |
6.1 试验概况 |
6.2 三重摩擦摆高层隔震建筑模型振动台试验 |
6.2.1 试验地震波的选取 |
6.2.2 试验加载制度 |
6.2.3 测点布置 |
6.3 非隔震试验模型的振动台试验 |
6.4 试验结果与分析 |
6.4.1 结构动力特性 |
6.4.2 加速度响应 |
6.4.3 层间位移角 |
6.4.4 支座位移 |
6.5 试验结果与数值模拟结果的对比 |
6.6 本章小结 |
参考文献 |
第7章 三重摩擦摆高层隔震建筑的倒塌概率评估 |
7.1 基于增量动力分析方法的结构倒塌概率评估 |
7.2 结构倒塌概率计算 |
7.2.1 支座参数设计 |
7.2.2 数值结果分析 |
7.3 基于两种支座力学模型的结构倒塌概率评估 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
第8章 总结与展望 |
8.1 研究总结 |
(1)三重摩擦摆支座的力学性能测试 |
(2)三重摩擦摆高层隔震建筑的地震反应分析 |
(3)三重摩擦摆高层隔震建筑的半主动控制研究 |
(4)地震荷载和风荷载同时作用下三重摩擦摆高层隔震建筑的优化设计 |
(5)三重摩擦摆高层隔震建筑的振动台试验研究 |
(6)三重摩擦摆高层隔震建筑的倒塌概率评估 |
8.2 研究展望 |
作者在攻读博士学位期间所取得的研究成果 |
致谢 |
(4)结构振动磁流变阻尼器半主动模态模糊控制算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第1章 绪论 |
1.1 选题意义及研究背景 |
1.2 结构振动控制概述 |
1.2.1 主动控制 |
1.2.2 半主动控制 |
1.2.3 被动控制 |
1.2.4 智能控制 |
1.3 磁流变阻尼器工作原理 |
1.4 半主动模糊控制国内外研究现状 |
1.4.1 国外应用研究 |
1.4.2 国内应用研究 |
1.5 半主动模糊控制的理论基础 |
1.5.1 MATLAB软件简介 |
1.5.2 Origin软件简介 |
1.5.3 Bang-Bang控制算法 |
1.5.4 龙格-库塔方法 |
1.6 模糊控制 |
第2章 研究方案 |
2.1 研究目标 |
2.2 研究内容 |
2.3 关键问题 |
2.4 预期创新点 |
2.5 研究方案 |
2.6 研究路线 |
第3章 磁流变阻尼器半主动模态模糊控制算法 |
3.1 结构模型及运动方程的建立 |
3.1.1 工程概况 |
3.1.2 结构模型的建立 |
3.1.3 结构运动方程的建立 |
3.2 地震波的选取 |
3.2.1 EL Centro地震波简介 |
3.2.2 Kobe地震波简介 |
3.2.3 Tang-shan地震波简介 |
3.2.4 Lan-zhou波1 简介 |
3.2.5 Shang-hai人工波4 简介 |
3.2.6 Tian-jin地震波简介 |
3.3 本章小结 |
第4章 磁流变阻尼器半主动模态模糊控制计算实例及分析 |
4.1 结构模型参数的确定 |
4.2 算例反应分析 |
4.2.1 EL Centro波的计算研究 |
4.2.2 Kobe波的地震动力反应 |
4.2.3 Tang-shan波的地震动力反应 |
4.2.4 Lan-zhou波1 的地震动力反应 |
4.2.5 Shang-hai人工波4 的地震动力反应 |
4.2.6 Tian-jin波的地震动力反应 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
导师简介 |
企业导师简介 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(5)高压输电塔结构地震响应被动—半主动混合控制分析与试验(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 结构智能振动控制理论 |
1.3 智能材料在结构振动控制中的应用 |
1.3.1 形状记忆合金 |
1.3.2 压电材料 |
1.4 智能优化及控制算法研究现状 |
1.4.1 遗传算法 |
1.4.2 人工免疫算法 |
1.5 输电塔结构抗震研究现状 |
1.5.1 被动控制 |
1.5.2 主动控制 |
1.5.3 半主动控制 |
1.6 本文主要研究内容 |
参考文献 |
2 混合减震控制系统的设计与性能试验 |
2.1 压电堆驱动器 |
2.2 SMA丝超弹性性能试验研究 |
2.2.1 试验材料与设备 |
2.2.2 试验工况 |
2.2.3 试验结果与分析 |
2.3 混合减震系统设计与工作原理 |
2.3.1 构造设计与工作原理 |
2.3.2 加工制作 |
2.4 能源提供 |
2.4.1 光伏发电系统原理 |
2.4.2 独立光伏发电系统的设计 |
2.5 混合减震控制系统力学性能试验研究 |
2.5.1 预压力的施加 |
2.5.2 设计参数 |
2.5.3 加载方案 |
2.5.4 试验结果与分析 |
2.6 本章小结 |
参考文献 |
3 基于遗传算法优化的混合减震系统BP神经网络本构模型 |
3.1 遗传算法原理 |
3.2 BP神经网络算法原理 |
3.3 遗传算法优化的BP神经网络算法 |
3.4 基于遗传算法优化的SMABP神经网络本构模型 |
3.4.1 确定BP网络结构 |
3.4.2 训练样本采集与处理 |
3.4.3 仿真结果比较与分析 |
3.4.4 确定遗传算法优化参数 |
3.5 基于遗传算法优化的混合减震控制系统BP神经网络本构模型 |
3.5.1 网络结构 |
3.5.2 样本数据 |
3.5.3 优化参数 |
3.5.4 仿真结果 |
3.6 本章小结 |
参考文献 |
4 基于改进的免疫克隆选择算法的输电塔结构混合减震系统优化配置研究 |
4.1 基本免疫克隆选择算法 |
4.1.1 基本免疫克隆选择算法的流程 |
4.1.2 基本免疫克隆选择算法的存在问题 |
4.2 改进的免疫克隆选择算法 |
4.2.1 抗体与抗体之间的亲和度 |
4.2.2 实数编码 |
4.2.3 Logistic混沌序列初始化抗体群 |
4.2.4 变异算子的改进 |
4.2.5 改进后的免疫克隆算法步骤 |
4.3 优化准则 |
4.4 混合减震控制系统优化配置算例分析 |
4.4.1 优化模型 |
4.4.2 优化结果与分析 |
4.4.3 优化控制分析 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
5 结构地震响应模糊神经网络控制系统 |
5.1 受控系统的状态空间模型 |
5.1.1 状态空间的基本概念 |
5.1.2 振动控制状态方程 |
5.1.3 状态空间模型建立 |
5.1.4 控制力位置矩阵建立 |
5.2 模糊控制基本原理 |
5.3 模糊神经网络控制原理 |
5.4 模糊神经网络控制流程 |
5.5 模糊神经网络控制系统的设计 |
5.5.1 LQR最优主动控制训练样本 |
5.5.2 基于自适应模糊神经推理系统的控制仿真 |
5.6 算例分析 |
5.6.1 模型选取 |
5.6.2 生成LQR主动最优控制训练样本 |
5.6.3 训练模糊神经推理系统 |
5.6.4 模糊神经网络控制仿真分析 |
5.7 本章小结 |
参考文献 |
6 高压输电塔结构地震响应混合减震控制试验研究 |
6.1 试验装置与设备 |
6.1.1 试验模型 |
6.1.2 混合减震控制系统布置与安装 |
6.2 试验装置 |
6.2.1 试验设备 |
6.2.2 驱动电源的设计 |
6.2.3 控制系统 |
6.3 传感器布置及试验工况 |
6.3.1 传感器布置 |
6.3.2 试验工况 |
6.4 控制流程 |
6.5 试验结果与分析 |
6.5.1 动力特性分析 |
6.5.2 动力反应分析 |
6.6 本章小结 |
参考文献 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 工作展望 |
致谢 |
附录 |
(6)基于SMA-压电复合减震系统的电抗器结构地震响应控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 智能混合控制技术 |
1.3 智能材料及其在结构振动控制中的应用 |
1.3.1 形状记忆合金 |
1.3.2 磁流变 |
1.3.3 压电陶瓷 |
1.3.4 磁致伸缩材料 |
1.4 智能复合减振技术研究现状 |
1.4.1 SMA复合基础隔震装置 |
1.4.2 SMA摩擦复合阻尼器 |
1.4.3 其它SMA复合减震装置 |
1.4.4 压电陶瓷复合减振装置 |
1.4.5 SMA-压电摩擦复合减震装置 |
1.5 智能优化方法 |
1.5.1 遗传算法 |
1.5.2 人工免疫算法 |
1.6 电抗器结构的抗震研究现状 |
1.6.1 电抗器的种类和功能 |
1.6.2 电抗器结构的震害研究 |
1.7 本文研究内容 |
2 自适应免疫记忆克隆算法 |
2.1 生物免疫系统 |
2.1.1 免疫系统组成、功能与特点 |
2.1.2 免疫系统工作原理 |
2.1.3 免疫应答 |
2.2 人工免疫算法理论 |
2.2.1 AIS算法的描述 |
2.2.2 AIS算法的特点 |
2.2.3 基本克隆选择算法 |
2.3 自适应免疫记忆克隆算法 |
2.3.1 亲和度函数构造 |
2.3.2 混沌序列初始化抗体群 |
2.3.3 变异算子的改进 |
2.3.4 实现步骤 |
2.4 二维函数测试 |
2.4.1 测试函数 |
2.4.2 GA的改进 |
2.4.3 参数设定 |
2.4.4 测试结果与分析 |
2.5 本章小结 |
3 基于AIMCA的工程结构减震装置优化设计 |
3.1 受控结构运动状态方程 |
3.1.1 振动控制状态方程 |
3.1.2 控制力位置矩阵建立 |
3.2 改进的遗传算法 |
3.2.1 传统遗传算法交叉与变异 |
3.2.2 改进编码方式 |
3.2.3 改进交叉算子 |
3.2.4 改进变异算子 |
3.3 优化准则 |
3.4 优化算例 |
3.4.1 空间网架模型 |
3.4.2 算法参数 |
3.4.3 优化结果与分析 |
3.5 优化结果控制分析 |
3.6 本章小结 |
4 SMA-压电摩擦复合减震装置的设计与力学性能试验 |
4.1 压电陶瓷驱动器 |
4.1.1 工作原理 |
4.1.2 使用要求 |
4.2 SMA-压电摩擦复合减震装置 |
4.2.1 构造设计 |
4.2.2 工作原理 |
4.2.3 加工制作 |
4.3 SMA丝超弹性性能试验 |
4.3.1 试验材料与设备 |
4.3.2 试验工况 |
4.3.3 试验结果与分析 |
4.4 SMA-压电摩擦复合减震装置性能试验 |
4.4.1 预压力的施加 |
4.4.2 设计参数 |
4.4.3 加载方案 |
4.4.4 试验结果与分析 |
4.5 本章小结 |
5 基于AIMCA的复合减震装置神经网络本构模型 |
5.1 SMA本构模型 |
5.1.1 唯象理论模型 |
5.1.2 四折线简化模型 |
5.2 AIMCA优化BP网络算法 |
5.2.1 BP网络算法原理 |
5.2.2 BP网络算法的缺点 |
5.2.3 AIMCA优化BP网络算法 |
5.3 SMA神经网络本构模型 |
5.3.1 确定BP网络结构 |
5.3.2 训练样本采集与处理 |
5.3.3 仿真结果比较与分析 |
5.4 AIMCA优化的复合减震装置BP网络本构模型 |
5.4.1 网络结构 |
5.4.2 样本数据 |
5.4.3 优化参数 |
5.4.4 仿真结果 |
5.5 本章小结 |
6 SMA-压电摩擦复合减震装置的减震性能分析 |
6.1 BOUC-WEN恢复力模型 |
6.2 非线性结构振动控制运动状态方程 |
6.3 控制策略 |
6.3.1 控制过程 |
6.3.2 模糊控制器设计 |
6.4 算例分析 |
6.4.1 地震波选取 |
6.4.2.单自由度弹性结构 |
6.4.3.非线性结构分析 |
6.5 本章小结 |
7 干式空心电抗器结构减震控制试验 |
7.0 试验模型 |
7.1 减震装置安装 |
7.2 试验装置及设备 |
7.2.1 振动台系统 |
7.2.3 仿真控制系统 |
7.3 传感器布置及试验工况 |
7.3.1 传感器布置 |
7.3.2 试验工况 |
7.4 控制流程 |
7.5 试验结果与分析 |
7.5.1 动力特性分析 |
7.5.2 动力反应分析 |
7.5.3 试验与仿真对比 |
7.6 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间发表论文情况 |
攻读博士期间参与科研项目情况 |
专利申请情况 |
(7)考虑智能隔震支座时滞效应的结构半主动控制分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 结构控制技术的研究和发展 |
1.2.1 被动控制的应用和发展 |
1.2.2 主动控制的应用和发展 |
1.2.3 半主动控制的应用和发展 |
1.3 形状记忆合金的三种主要基本特性 |
1.3.1 形状记忆效应 |
1.3.2 形状记忆合金的阻尼特性 |
1.3.3 形状记忆合金超弹性性能 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 结构半主动控制系统时滞与分析 |
2.1 形状记忆合金的性能 |
2.1.1 SMA的热力学方程 |
2.1.2 SMA的超弹性和形状记忆恢复力试验和结果 |
2.2 控制系统时滞的测量和识别 |
2.2.1 控制系统时滞的测量 |
2.2.2 控制系统时滞的识别 |
2.3 时滞对半主动控制系统的影响与解决 |
2.3.1 时滞影响结构半主动控制系统的实质 |
2.3.2 时滞系统的运动方程分析 |
2.4 时滞问题的解决 |
2.4.1 减小时滞 |
2.4.2 时滞补偿法 |
2.5 本章小节 |
3 SMA智能隔震支座的半主动结构控制分析 |
3.1 基于SMA智能隔震支座的结构半主动控制的构造及隔震机理 |
3.1.1 结构构造 |
3.1.2 工作原理 |
3.2 结构半主动控制的SMA智能隔震支座的力学性能分析 |
3.2.1 单质点基础隔震体系动力反应分析 |
3.2.2 基础隔震结构加速度反应分析 |
3.2.3 基础隔震结构位移反应分析 |
3.3 基于三种不同支座的单质点体系运动方程 |
3.3.1 基于叠层橡胶支座基础隔震体系的运动方程 |
3.3.2 基于SMA复合支座基础隔震体系的运动方程 |
3.3.3 基于SMA智能隔震支座的结构半主动控制隔震体系的运动方程 |
3.4 基于SMA智能隔震支座的结构半主动控制的恢复力计算 |
3.4.1 SMA绞线的恢复力计算 |
3.4.2 结构的半主动控制的SMA智能隔震支座的回复力计算 |
3.5 基于状态预测补偿法和移相法的数值模拟 |
3.6 本章小节 |
4 基于考虑时滞现象前提下的结构半主动控制模拟分析 |
4.1 模型介绍 |
4.2 框架结构的地震响应分析 |
4.2.1 结构反应谱分析 |
4.2.2 结构模态分析 |
4.2.3 地震反应谱分析 |
4.2.4 结构的时程分析 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)强震下基于SMA智能隔震支座的结构半主动控制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 结构震动控制技术的现状及发展 |
1.2.1 被动控制的发展以及应用 |
1.2.2 主动控制的应用与发展 |
1.2.3 半主动控制的应用与发展 |
1.3 结构振动控制方法的比较分析 |
1.4 智能材料在结构振动控制中的应用 |
1.4.1 智能材料的发展现状 |
1.4.2 SMA在结构振动中的应用 |
1.5 SMA在结构半主动控制中的研究与发展 |
1.6 温度控制理论的发展概况 |
1.7 本文研究内容 |
2 基础隔震及橡胶支座设计的原理 |
2.1 隔震装置概要 |
2.2 叠层橡胶支座的基本结构及其特征 |
2.3 隔震体系的减震效果分析 |
2.4 叠层橡胶支座的重要参数——刚度 |
2.4.1 叠层橡胶支座的抗拉性能 |
2.4.2 叠层橡胶支座的轴压承载力 |
2.4.3 叠层橡胶支座的阻尼 |
2.5 叠层橡胶支座理论假定条件 |
2.6 本章小结 |
3 SMA智能隔震支座的研制及工作原理 |
3.1 引言 |
3.2 叠层橡胶支座的优缺点 |
3.3 形状记忆合金(SMA)的力学性能研究 |
3.3.1 SMA的形状记忆效应和超弹性特性 |
3.3.2 形状记忆合金的阻尼特性 |
3.4 SMA超弹性性能试验及结论 |
3.5 SMA形状记忆恢复力试验及结果 |
3.5.1 SMA的热力学方程 |
3.5.2 试验结果分析 |
3.6 SMA智能隔震支座中SMA的本构模型 |
3.7 SMA智能隔震支座的设计 |
3.7.1 橡胶支座的构造 |
3.7.2 SMA绞线的设计要点 |
3.7.3 SMA智能隔震支座的构造 |
3.7.4 SMA智能隔震支座的工作机理 |
3.7.5 SMA智能隔震支座自适应机理 |
3.8 本章小结 |
4 SMA智能隔震支座的力学性能分析 |
4.1 单质点基础隔震体系的动力反应分析 |
4.1.1 基础隔震结构加速度反应分析 |
4.1.2 基础隔震结构位移反应分析 |
4.2 基于不同支座的单质点体系的运动方程 |
4.2.1 基于叠层橡胶支座基础隔震体系的运动方程 |
4.2.2 SMA复合支座基础隔震体系的运动方程 |
4.3 SMA智能隔震支座的回复力计算 |
4.3.1 SMA绞线的回复力计算 |
4.3.2 SMA智能隔震支座的回复力计算 |
4.4 三种不同隔震支座性能对比分析 |
4.5 本章小结 |
5 SMA智能隔震支座的隔震效果分析 |
5.1 结构概况 |
5.2 结构模态分析 |
5.3 基础隔震结构地震响应时程分析 |
5.4 本章小结 |
6 半主动控制系统的时滞效应与补偿措施 |
6.1 时滞现象对半主动控制系统的影响 |
6.2 时滞问题的解决方案 |
6.2.1 减少时滞 |
6.3 时滞效应补偿策略 |
6.3.1 移相法 |
6.3.2 状态预测补偿 |
6.4 算例 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 研究前景 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)磁流变阻尼器在建筑结构基础隔震的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 结构振动控制的发展 |
1.3 基础隔震 |
1.4 传统的耗能减震技术的发展和应用 |
1.5 智能材料在耗能减震技术中的发展与应用 |
1.6 本文的主要研究内容及思路 |
2 磁流变阻尼器与其力学模型 |
2.1 磁流变液 |
2.1.1 磁流变液的组成类型和组成成分 |
2.1.2 磁流变液的本构关系 |
2.1.3 磁流变液性能指标及主要性能参数 |
2.2 磁流变阻尼器的工作模式及力学特性 |
2.2.1 磁流变阻尼器的工作模式 |
2.2.2 平板间磁流变液流动的计算理论 |
2.2.3 磁流变阻尼器阻尼力计算公式 |
2.3 磁流变阻尼器的恢复力模型 |
2.4 本章小结 |
3 结构振动控制原理与控制算法 |
3.1 基础隔震结构的运动方程 |
3.1.1 单质点隔震体系的运动方程 |
3.1.2 多质点基础隔震结构的运动方程 |
3.2 智能基础隔震结构的运动方程 |
3.3 结构振动控制原理 |
3.4 线性二次型经典最优控制 |
3.5 半主动控制策略 |
3.6 本章小结 |
4 磁流变阻尼器对基础隔震结构的地震反应分析 |
4.1 结构模型参数 |
4.2 磁流变阻尼器的参数和半主动控制策略 |
4.3 地震波的选取 |
4.4 效果评价指标 |
4.5 分析程序 |
4.6 结果分析 |
4.7 本章小结 |
5 磁流变智能隔震结构的设计方法 |
5.1 磁流变阻尼器及其结构设计的基本要求 |
5.1.1 隔震结构设计的基本要求 |
5.1.2 磁流变阻尼器的基本要求 |
5.2 磁流变智能隔震结构的设计方法 |
5.2.1 隔震结构的设计方法 |
5.2.2 磁流变阻尼器的设计方法 |
5.3 磁流变阻尼器的安装 |
5.4 计算机控制系统 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)地震动的速度脉冲对结构反应及结构减隔震性能影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 速度脉冲的产生机理研究现状 |
1.3 速度脉冲型地震动对结构的影响研究现状 |
1.3.1 国外学者的研究 |
1.3.2 国内学者的研究 |
1.4 研究问题的提出 |
1.5 本文主要研究内容 |
第二章 地震动合成方法 |
2.1 引言 |
2.2 新的地震动合成方法 |
2.2.1 问题的提出 |
2.2.2 基本思路 |
2.2.3 主要实施步骤 |
2.3 地震动合成示例 |
2.3.1 不考虑速度脉冲产生机制的速度脉冲型地震动合成示例 |
2.3.2 考虑速度脉冲产生机制的速度脉冲型地震动合成示例 |
2.4 小结 |
第三章 地震动的速度脉冲对钢筋混凝土框架结构反应影响分析 |
3.1 引言 |
3.2 计算模型简介 |
3.3 输入地震动时程 |
3.4 计算结果及分析 |
3.4.1 层间位移角反应 |
3.4.2 各层最大剪力 |
3.5 小结 |
第四章 速度脉冲型地震动作用下基础隔震建筑反应 |
4.1 引言 |
4.2 计算模型简介 |
4.3 采用的算法 |
4.4 模态分析 |
4.5 基础隔震结构与基础固定结构动力反应对比 |
4.5.1 加速度反应 |
4.5.2 层间位移反应 |
4.5.3 总位移反应 |
4.5.4 基底剪力 |
4.6 小结 |
第五章 地震动的速度脉冲对基础隔震建筑反应的影响分析 |
5.1 引言 |
5.2 计算模型、算法及输入地震动简介 |
5.3 计算结果及分析 |
5.3.1 各层最大位移反应 |
5.3.2 最大层间位移角 |
5.3.3 各层最大速度 |
5.3.4 各层最大加速度 |
5.4 小结 |
第六章 地震动的速度脉冲对大跨斜拉桥减震控制的影响分析 |
6.1 引言 |
6.2 斜拉桥计算模型 |
6.3 斜拉桥减震控制计算方法 |
6.4 控制峰值速度 |
6.4.1 地震动输入 |
6.4.2 计算与结果分析 |
6.5 控制峰值位移 |
6.5.1 地震动输入 |
6.5.2 计算与结果分析 |
6.7 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 本文的主要结论 |
7.2 今后工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介、攻读博士学位期间参加课题与撰写论文 |
四、建筑结构地震反应智能基础隔震的半主动控制(论文参考文献)
- [1]近断层地震下基于蛙跳-模糊算法隔震结构减震分析[D]. 崔浩亮. 燕山大学, 2021(01)
- [2]考虑土-结构相互作用的TLD减震性能研究[D]. 王帅. 河北建筑工程学院, 2021(01)
- [3]基于三重摩擦摆的高层建筑隔震与优化设计研究[D]. 徐彦青. 东南大学, 2020(02)
- [4]结构振动磁流变阻尼器半主动模态模糊控制算法研究[D]. 郭佳. 华北理工大学, 2020(02)
- [5]高压输电塔结构地震响应被动—半主动混合控制分析与试验[D]. 余滨杉. 西安建筑科技大学, 2018(06)
- [6]基于SMA-压电复合减震系统的电抗器结构地震响应控制研究[D]. 展猛. 西安建筑科技大学, 2017(06)
- [7]考虑智能隔震支座时滞效应的结构半主动控制分析[D]. 彭俊. 辽宁工程技术大学, 2016(05)
- [8]强震下基于SMA智能隔震支座的结构半主动控制研究[D]. 杨海东. 辽宁工程技术大学, 2015(03)
- [9]磁流变阻尼器在建筑结构基础隔震的应用研究[D]. 吴晶波. 西安科技大学, 2012(02)
- [10]地震动的速度脉冲对结构反应及结构减隔震性能影响研究[D]. 贺秋梅. 中国地震局地球物理研究所, 2012(11)