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《浙江大学》 2003年
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粘弹性阻尼器控制结构地震响应的设计方法

张琴  
【摘要】: 中国是一个多震国家,长期的地震灾害给我国造成了巨大的损失。粘弹性阻尼器(VED)用来控制结构的地震反应,只是近十年左右的事。粘弹性阻尼器是一种典型的被动控制装置,以其不会使结构系统发生不稳定,具有安装简单、造价低廉、性能优良等优点具有广泛的工程应用前景。因此,非常有必要进行粘弹性阻尼器抗震设计方面的研究。 本文对粘弹性阻尼器控制结构地震响应的设计方法进行了系统的讨论,尤其对粘弹性阻尼器设计过程中的难点:位置优化和参数优化两方面作了研究。 在粘弹性阻尼器位置优化方面,综合评价了以结构平均耗能、最大相对层间位移和线性二次型为目标的三种优化函数,详细分析了这三种目标函数所用的实现方法。根据主动控制理论的被动控制器位置优化,改进了采用系统指标灵敏度和系统指标增量实现二次型目标函数的方法,使其能考虑VED位置的重复放置情况。结合规范提出了粘弹性阻尼器位置设计实用方法,使全部粘弹性阻尼器能够一次定位,简单可行,为实际工程VED减振设计提供了手算方法。 在粘弹性阻尼器参数优化方面,采用等效刚度和等效阻尼为力学模型,基于线性二次型高斯(LQG)最优控制问题和线性二次型(LQR)最优控制问题的理论对VED的参数优化进行了讨论。利用LQR理论,在矩阵初等变换的基础上,根据最小二乘法推导了VED的参数优化公式。 针对二次型目标函数提出了同时进行VED的参数优化和位置优化的思路。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TU352.1

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