收藏本站
《中国地震局工程力学研究所》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基底隔震混合控制和三维隔震系统研究

孟庆利  
【摘要】:在对国内外土木工程振动控制领域的研究和应用现状进行评述的基础上,本文以改善隔震体系效能为目的进行了研究。为进一步减小隔震结构尤其是高层隔震结构的水平地震反应,提出了在隔震上部结构上附加半主动变刚度/阻尼装置(BIAVSD)、被动变刚度装置(BIPVS)和被动变阻尼装置(BIPVD),实施混合控制的设想,并进行了振动台试验和数值模拟分析,并探讨了模糊控制的效能。针对目前隔震体系尚不能减小竖向地震反应的缺陷,研制了三维复合隔震装置,并进行了隔震体系的振动台试验和数值模拟分析。论文研究主要工作和成果如下: 1.简单混合控制体系的试验和数值模拟分析表明,混合控制体系(BIAVSD)的半主动装置,当使用符号控制律时,变刚度机理起主要作用。该系统与单纯隔震体系相比,对减少上部结构层间位移效果明显,但对隔震层和上部结构加速度反应的控制效果并不理想。半主动控制开关切换引起的脉冲作用是可能造成加速度反应增大的主要原因。 与单纯隔震体系相比,被动混合控制体系BIPVD能进一步减小加速度反应,但不能改善位移的控制效能。被动混合控制BIPVS则与半主动混合控制体系BIAVSD相类似,在位移控制方面可以接近后者的效果,但对加速度反应的控制效能也不理想。 根据隔震体系的设计要求,可具体选择不同的混合控制方式。半主动混合控制体系BIAVSD具有在线调节能力,较能适应地震动的随机特性,被动混合控制体系则具有装置简单的优点。 2.通过数值模拟方法,研究了混合控制体系中上部结构附加刚度与附加阻尼的变化对控制效果的影响。适当增加附加刚度可增强BIAVSD以及BIPVS体系上部结构层间位移的控制效果;适当增加阻尼可以提高BIPVD体系的控制效能,对于BIAVSD体系,附加阻尼的增加可以减小开关切换引起的加速度脉冲。 3.将模糊控制原理用于半主动混合控制体系BIAVSD,提出了基于模式识别的模糊控制策略。数值模拟表明,该模糊控制策略的控制效果略优于开-关控制策略(符号控制律),使用较小的附加刚度和阻尼即可达到同样的控制效果;另外,模糊控制降低了开-关切换引起的脉冲作用,可减小控制层加速度反应。 4.对高层隔震体系进行了混合控制的数值模拟,半主动混合控制体系使用了主振型控制律。分析表明,与单纯隔震体系相比较,半主动混合控制对隔震层地震反应影响不大,但对上部结构相对位移有良好的控制效果,也可减小多数层的加速度反应。与半主动混合控制体系相比较,被动混合控制体系BIPVS对低层位移控制效果更好,但加速度控制欠佳;BIPVD体系
【学位授予单位】:中国地震局工程力学研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU352.12

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王东炜,关罡,杜晓文,雷宇波;基底隔震及组合被动控制[J];华北水利水电学院学报;1996年04期
2 洪峰,冯启民;恢复力-摩擦基底隔震结构的地震可靠性分析[J];地震工程与工程振动;1993年04期
3 刘平,李琪;基底隔震建筑的弯曲梁动力模型[J];河海大学学报(自然科学版);1997年04期
4 洪峰,王允红;摩擦基底隔震刚性结构滑移反应谱的确定[J];世界地震工程;1998年02期
5 洪峰,王前信;基底隔震结构的研究和应用[J];世界地震工程;1994年02期
6 张雄,刘浩吾;砖混建筑模型基底隔震实验研究[J];地震工程与工程振动;1995年01期
7 刘平,李琪;基底隔震建筑的剪切梁动力模型[J];工程力学;1998年03期
8 李大望,李桂青,周锡元;FPS隔震结构的水平和竖向振动响应分析[J];建筑结构;2000年07期
9 徐忠根,周福霖;我国首栋橡胶垫隔震住宅楼动力分析[J];世界地震工程;1996年01期
10 孙建刚,郝进锋;立式储液罐基础橡胶垫隔震控制分析[J];大庆石油学院学报;1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王伟;王焕定;张永山;李暄;;钢管混凝土短柱支座基底隔振性能研究[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1997年
2 白举科;陈龙珠;赵荣欣;;叠层橡胶支座位置对结构地震响应的影响分析[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
3 白举科;陈龙珠;赵荣欣;;叠层橡胶支座位置对结构地震响应的影响分析[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
4 李江;何玉敖;;隔震和半主动控制组成的结构振动混合控制系统分析[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年
5 孙建刚;郝进锋;袁朝庆;;立式浮放钢制储罐抗震减震研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
6 刘平;;基底隔震结构的直接能量法[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1999年
7 郝娜;史庆轩;门进杰;;基础隔震结构基于性能的抗震性能评估[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
8 郝娜;史庆轩;门进杰;;基础隔震结构基于性能的抗震性能评估[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
9 周乾;闫维明;周锡元;周京南;;我国博物馆陈列文物防震技术现状研究[A];第三届全国城市与工程安全减灾学术研讨会论文集[C];2010年
10 米晓玲;谭平;沈朝勇;王光洁;王海明;涂伟荣;;高层建筑结构隔震设计方法研究[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 通讯员 费香泽 记者 张逸飞;电网防灾减灾两项目通过验收[N];国家电网报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孟庆利;基底隔震混合控制和三维隔震系统研究[D];中国地震局工程力学研究所;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于泳波;多层框架结构的隔、减震研究[D];西安理工大学;2000年
2 李杰;设有阻尼装置的结构的分析和研究[D];南京理工大学;2004年
3 王伟刚;基础隔震结构弹塑性动力分析[D];合肥工业大学;2005年
4 张宇峰;底框结构采用基础隔震技术的非线性时程分析[D];西南交通大学;2003年
5 张海洋;超弹性SMA螺旋弹簧隔震结构的试验研究与仿真分析[D];武汉理工大学;2009年
6 张孟平;框架结构基础隔震分析及应用[D];哈尔滨工程大学;2007年
7 刘光亮;夹层橡胶垫基础隔震结构动力分析研究[D];中南大学;2010年
8 雷泽涛;基于主动控制—基底隔震混合控制系统的结构动力优化研究[D];四川大学;2006年
9 杜林;框架—剪力墙结构基础隔震研究[D];西南交通大学;2011年
10 陈栋;一种新型混合控制体系的数值模拟研究[D];中国地震局工程力学研究所;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026