壓電摩擦阻尼器隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)及控制分析.pdf

1、近年來基礎(chǔ)隔震由于構(gòu)造簡單、原理明了、效果顯著等優(yōu)點得到了長足的發(fā)展，成為結(jié)構(gòu)抗震發(fā)展的新趨勢。同時壓電材料以其突出的特點也成為結(jié)構(gòu)振動控制領(lǐng)域的一個研究熱點。本文中提出利用壓電材料的特性制成壓電摩擦阻尼器，利用其摩擦力可控的特性與疊層橡膠墊組成一種新型的可控的智能隔震系統(tǒng)，以期得到更好的控制效果，降低地震對結(jié)構(gòu)的破壞。 本文進行了理論分析和計算機仿真分析，驗證這套系統(tǒng)的可行性和有效性，為進一步研究壓電材料在振動控制中的應(yīng)用提供

2、了理論基礎(chǔ)，其主要內(nèi)容有：首先，根據(jù)壓電材料的特性并借鑒以往摩擦阻尼器的設(shè)計經(jīng)驗，本文中提出了一種阻尼力可控的壓電摩擦阻尼器，并根據(jù)壓電材料的本構(gòu)關(guān)系推導(dǎo)了它的阻尼力模型，為它的應(yīng)用提供了理論依據(jù)，同時還分析了影響阻尼器特性的一些因素。 其次，根據(jù)壓電摩擦阻尼器的特性，本文中選擇了LQR控制算法及廣義預(yù)測控制算法(GPC)作為半主動控制的控制算法，將半主動控制算法(Semi3)作為輸出策略，分析了兩種算法的特點及推導(dǎo)過程，并將其

3、應(yīng)用到土木工程振動控制中。 最后，本文將壓電摩擦阻尼器與疊層橡膠墊組成智能隔震系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于一實例當中，以LQR控制算法及GPC控制算法作為此套系統(tǒng)的控制算法。應(yīng)用MATLAB語言編制時程分析程序進行模擬地震情況下上部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)，并與非隔震結(jié)構(gòu)及被動隔震結(jié)構(gòu)進行了對比，以驗證這套隔震系統(tǒng)的隔震效果。 通過分析，本文中提出的這套隔震系統(tǒng)能夠大大減小地震作用對結(jié)構(gòu)的破壞，在減小層間位移的同時，大大的減小上部結(jié)構(gòu)的最大加速