地震作用下参数不确定系统的变结构控制

本文对结构参数具有有确定性的变结构控制系统设计方法进行了研究。首先采用摄动方法给出了结构参数具有确定性的控制系统的运动方程,证明了基于层间剪切模型的参数不确定受控系统与其标称系统具有相同的滑动模态,从而解决了系统切换函数的确定问题,并利用到达条件推导了控制律的表示式。算例分析结果表明,本文的控制方法能有效地减小结构的地震响应,对于结构系统建模存在误差或系统本身存在学确定性的情况,控制效果仍十分显著     

向心式变摩擦阻尼器控制结构地震反应分析

介绍了向心式变摩擦阻尼器的原理及其基本力学性能,探讨了安装向心式变摩擦阻尼器结构在自由振动和强迫振动时的动力特性和动力反应特点,揭示了向心式变摩擦阻尼器引起结构抖振的机理,对安装向心式变摩擦阻尼器的结构的地震反应进行了分析,研究了向心式变摩擦阻尼器的参数对结构动力特性及地震反应的影响,给出了受控结构的非线性反应谱.     

应用形状记忆合金的桥梁结构振动控制研究及发展

简要介绍了形状记忆合金（SMA）材料的本构关系及其显著特性。总结了桥梁结构在地震和风振作用下的灾害，以及SMA驱动器和阻尼器在桥梁结构隔震及减震应用上的研究现状，展望了SMA在桥梁结构尤其是在大跨度斜拉桥和悬索桥结构抗震风振动控制中的应用前景，指出了基于SMA材料的桥梁结构振动控制研究中亟待解决的一些关键技术。     

不规则高层结构基于新型电磁惯性质量阻尼器的半主动控制

为了研究新型电磁惯性质量阻尼器(Electromagnetic Inertial Mass Damper,EIMD)应用于偏心高层结构振动控制工程的可行性,鉴于半主动控制技术的优点,基于LQR主动控制算法,提出一种可行的EIMD-偏心高层结构半主动控制策略,同时研究EIMD在结构每层中安装位置不同对于控制偏心高层结构扭转反应的影响。以一个实体24层偏心高层结构作为研究对象验证地震作用下所提控制策略的有效性,仿真结果表明:(1)所提半主动控制策略基本能够达到主动控制对于结构振动反应分量的控制效果;(2)当采用半主动控制策略时,调整EIMD的安装位置对于偏心高层结构转角和转角加速度反应有着较好的控制效果。     

村镇建筑砌体结构的动力特性分析

为探讨村镇建筑中低层砌体结构的动力特性与振动机理,基于农居调查实测的布置及材料性能数据,在ABAQUS软件中建立考虑结构布置、材料强度及有限元网格控制等参数的7个有限元模型方案,对各模型进行结构动力特性分析,并对比分析其振动形态、振型分量及振型周期。分析表明,村镇建筑中按常规布置的砌体结构,其振动特性不利于结构抗震;砌体材料性能劣化在降低结构承载能力的同时还会放大高阶面外振动分量的地震作用,加剧承重墙在地震中发生外闪倒塌的机率;如采取措施实现结构的基本振型为沿横向平动,则其振动特性表明横墙的承重与抗侧能力均可有效发挥,且面外振动的高阶振型被抑制,提高了结构抗震能力;此外,本文还提出ABAQUS对壳单元沿厚度方向的网格控制要求。     

海洋平台结构振动的AMD主动控制参数优化分析

本文针对海洋平台结构的冰激振动和地震反应控制问题，提出了采用AMD主动控制的控制策略，结合JZ20－2MUQ平台结构进行了AMD控制系统的硬参数和软参数的优化分析，并就相应于最优参数下的AMD控制海洋平台结构冰激振动和地震反应的几种代表性工况进行了时程分析，得到了一些定性和定量的结论，为实际工程的控制设计提供了基础。本文提出的AMD主动控制方法对类似的海洋平台结构的控制问题也有参考价值。     

结构模型的AMD主动控制试验

本文介绍了作者研究设计的ＡＭＤ装置。采用五层钢框架１：４模型ＡＭＤ系统安装在模型的顶层,采用多种地震动加速度记录在哈尔滨建筑大学力学与结构实验中心的地震模拟振动台上进行了结构的ＡＭＤ主动控制试验。试验结果表明：ＡＭＤ主动控制系统对结构地震反应的控制是非常有效的。     

基于观测柔度阵的结构参数识别

针对地震工程学中结构振动控制和抗震安全评价所涉及的结构识别问题，建立了基于观测柔度阵的结构参数识别模型和求解方法。由于参数识别的求解采用直接搜索的全局收敛算法，改善了参数识别的计算条件，程序实现简单。数值模拟结果显示本文的方法能够得到稳定精确地识别结果。     

基于CSI效应的直线电机驱动塔系结构风振控制研究

控制系统与结构振动的相互作用(Control Structure Interaction,简称CSI)广泛存在于结构与主动控制系统之间,然而目前在直线电机驱动的塔系结构风振控制研究中往往没有充分考虑CSI效应,使得理论控制效果与实际控制效果存在偏差。为了考察CSI效应对塔系结构风振控制的影响,首先以电磁驱动AMD系统"电-力-运动"相互关系模型为基础,建立考虑CSI效应的塔系结构直线电机驱动AMD风振控制系统模型;其次综合权衡计算效率和控制精度的关系,选取考虑低阶CSI效应模型以及最经典的LQR控制算法。在此基础上,对该塔系结构确定是否考虑CSI效应进行相应的控制分析。结果表明,CSI效应在塔系结构风振控制中起着重要的作用,制定与实际工程结合更佳的直线电机驱动AMD系统风振控制方案中需要考虑CSI效应,为以后在实际工程中推广应用提供一种新思路。     

结构参数控制器优化分布的一种计算方法

参数控制器就是通过改变受控结构的参数（阻尼或刚度）来减小其振动响应的控制系统。本文以高层建筑结构为研究对象,推导了在地震作用下结构层间位移响应的计算方法,并根据其计算结果确定参数控制器的优化分布,文中还以某１０层建筑结构为例进行了仿真计算。