半主動建筑結(jié)構(gòu)振動控制問題研究.pdf

1、建筑結(jié)構(gòu)的安全與否直接影響人民的生命財產(chǎn)安全，如何在極端的地質(zhì)災(zāi)害情況下保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定一直是專家學(xué)者們研究的重點。以往的抗震都是靠提高建筑結(jié)構(gòu)本身強度及剛度來消除風(fēng)振和地震的荷載，它的經(jīng)濟性和安全性都有一定的限制，并且失去了輕質(zhì)高強材料自身的優(yōu)勢。因此，傳統(tǒng)的抗震設(shè)計方法已經(jīng)不能滿足實際需求，也就使得結(jié)構(gòu)振動控制理論逐步在工程結(jié)構(gòu)中得到應(yīng)用。在當(dāng)今結(jié)構(gòu)控制的各種方法中，半主動控制是一種輸入能源少、振動控制效果好、可靠性高的控制方法。

2、
　　 本文以建筑結(jié)構(gòu)為研究對象，對建筑結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性進行了分析研究，構(gòu)建了基于磁流變阻尼器的半主動建筑結(jié)構(gòu)振動抑制數(shù)學(xué)模型;采用基于滑模的半主動結(jié)構(gòu)振動控制方案，來抑制建筑結(jié)構(gòu)在El-Centro地震波作用下產(chǎn)生的振動，用MATLAB對控制性能進行了仿真研究，并對仿真結(jié)果進行研究和分析。仿真結(jié)果證明，所構(gòu)建的系統(tǒng)動態(tài)模型能夠很好地模擬真實建筑結(jié)構(gòu)特點;所提出的滑模結(jié)構(gòu)振動控制方案能夠有效地抑制地震波對建筑結(jié)構(gòu)的影響。
　

3、　 采用半主動控制方法對建筑結(jié)構(gòu)進行振動控制大體可分為三部分:第一部分，是對建筑結(jié)構(gòu)的振動進行檢測，只有如實地檢測出建筑結(jié)構(gòu)的振動才能通過有效的計算對建筑進行前饋補償，抑制建筑結(jié)構(gòu)的振動;隨著智能材料的發(fā)展，越來越多的智能材料被應(yīng)用于結(jié)構(gòu)振動控制中，磁流變液是一種具有良好性能的新興材料，由磁流變液制作的磁流變阻尼器由于其良好的輸入輸出性能被應(yīng)用于各個領(lǐng)域，本文中并選擇用Bouc-Wen修正模型來描述磁流變阻尼器的輸入-輸出關(guān)系，并用M

4、ATLAB對其進行仿真。第二部分，是對建筑結(jié)構(gòu)振動的控制建立在外力作用下被控結(jié)構(gòu)的運動方程，進而總結(jié)出控制系統(tǒng)的運動方程，建立方程式，將筑結(jié)構(gòu)看作是多質(zhì)點體系。第三部分，采用滑?？刂扑惴ㄔO(shè)計了半主動控制的控制器，并對如何抑制控制器的高頻抖振和非線性不確定擾動的問題做了討論和證明，通過修改滑?？刂频目刂埔?guī)律改善了控制器的控制效果。在文章最后，選擇三層剪切型建筑結(jié)構(gòu)作為控制對象，用MATLAB仿真軟件對控制前后建筑結(jié)構(gòu)各層的相對位移、控制器