帶補償器的滑?？刂扑惴ㄔ谥悄芙Y(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究.pdf

1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文帶補償器的滑?？刂扑惴ㄔ谥悄芙Y(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程碩士生：羅瑜指導(dǎo)教師：王社良教授摘要我國地處世界的兩大地震帶之間，地震災(zāi)害頻發(fā)，一直危害著人們的生命、財產(chǎn)安全，為解決地震動產(chǎn)生的不利影響，研究人員進行了大量的結(jié)構(gòu)振動控制方面的研究，其中滑動模態(tài)控制由于其抗干擾強且設(shè)計簡單，是目前應(yīng)用較為廣泛的控制策略之一。然而，過大的抖振制約了滑?？刂圃趯嶋H工程中的應(yīng)用，全狀態(tài)反饋的設(shè)計會造成經(jīng)濟效益差、時滯效應(yīng)。

2、因此，本文以傳統(tǒng)滑?？刂扑惴榛A(chǔ)，采用一種組合趨近律，并在有限狀態(tài)反饋下對控制器進行補償設(shè)計，形成了一種能夠減小抖振、均衡控制效果與控制力、易于有限狀態(tài)反饋設(shè)計的滑模算法，并將其應(yīng)用在智能結(jié)構(gòu)體系中。主要內(nèi)容有以下幾個方面：(1)利用Matlab對一個底層安裝有超磁致伸縮材料（GiantMagostrictiveMaterial，簡稱GMM）作動器的三層剪切型結(jié)構(gòu)進行數(shù)值模擬。研究證明，相對于傳統(tǒng)滑模算法，基于組合趨近律并帶有補償器的

3、建筑結(jié)構(gòu)弱抖振滑?？刂扑惴梢韵魅跸到y(tǒng)的抖振，并且更易于有限狀態(tài)反饋的設(shè)計。(2)介紹了結(jié)構(gòu)主動調(diào)諧質(zhì)量阻尼器體系的運動方程和狀態(tài)方程的建立，以及此時控制器中補償器設(shè)計的詳細步驟，對安裝主動調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的單自由度結(jié)構(gòu)進行數(shù)值分析。通過比較無控、未帶補償器以及帶補償器的滑?？刂扑惴ㄟ@三種工況下的時程分析圖，驗證了所提控制算法的有效性；通過指定最大控制力（飽和控制）對補償設(shè)計前后進行對比，驗證了補償設(shè)計對控制效果與控制力的均衡。最后，將結(jié)

4、構(gòu)質(zhì)量矩陣浮動10%?，給出位移時程圖與控制力時程圖，驗證了本算法對于質(zhì)量參數(shù)變化的魯棒性。(3)對偏心結(jié)構(gòu)調(diào)液柱形阻尼器體系進行了研究，建立了狀態(tài)方程，利用了一個單層偏心結(jié)構(gòu)進行數(shù)值分析。結(jié)果顯示，扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)效應(yīng)確實會對結(jié)構(gòu)振動反應(yīng)造成一定放大效應(yīng)；本文所提出的算法在偏心結(jié)構(gòu)調(diào)液柱形阻尼器體系中有良好的的控制作用。最后，將結(jié)構(gòu)剛度矩陣浮動10%?，給出x方向的位移時程圖與控制力時程圖，驗證了本算法對于剛度參數(shù)變化的魯棒性。研究結(jié)果表明，