電力建筑及高架電氣設施的減震控制研究.pdf

1、由于電力建筑的特殊性，需要較大的空間放置變電設備，工藝要求比較嚴格，而且由于需要在豎向布置電纜，樓面局部需要開很多電纜槽，這些都將引起結構具有非對稱的剛度或質量分布，在地震作用下這類建筑的扭轉運動將耦合橫向運動，加重建筑物的破壞。針對該類建筑扭轉問題，結合作者所在課題組提出了序列最優(yōu)控制算法，本文實現了該算法對電力建筑扭轉耦聯地震響應控制。通過對一雙向偏心四層鋼筋混凝土框架變電站主控通信樓地震反應控制分析表明，表明該算法不僅能有效地控制

2、通信樓的平移地震反應，而且能更有效地抑制結構的扭轉耦聯地震反應。因而在工程中具有廣闊的應用前景。 控制算法是結構振動控制器的核心，一套控制效果優(yōu)良的控制系統(tǒng)必須有比較優(yōu)良的控制算法。針對土建結構振動控制問題的復雜性和特殊性，使得許多控制算法研究成果無法應用于工程實踐當中，因此研究適用于土木工程振動控制器的控制算法是實現振動控制器工程應用的關鍵所在。模擬地震波輸入結構的過程，在每一個時間步長建立控制目標函數，推導出了一種更為一般的

3、最優(yōu)控制算法——單步預測最優(yōu)控制算法，并采用狀態(tài)轉移的數值方法對其加以實現。所獲得的最優(yōu)控制力表達式同時包含了當前時間步長初時刻結構響應和地震激勵兩部分的影響，從概念上改進了現有的最優(yōu)控制算法：導出了最優(yōu)控制力系數表達式，用代數公式取代了傳統(tǒng)的Riccati微分方程的求解，提高了計算效率。應用MATLAB語言編制了實現該算法的計算程序，通過對安裝控制器的電力指揮中心基礎隔震樓的地震響應分析，表明該算法能有效地控制電力指揮中心樓的地震響應

4、，而且該算法的控制效率優(yōu)于現有的經典最優(yōu)控制算法和瞬時最優(yōu)控制算法，且具有更高的精度。最后通過對三種控制算法的穩(wěn)定性分析，表明三種控制算法都是穩(wěn)定的，但單步預測最優(yōu)控制算法在相平面響應軌跡中的收斂速度是最快的，穩(wěn)定性最好。 針對高架電氣隔震控制問題，開發(fā)出新型隔震裝置，該裝置水平向剛度比較小，與普通橡膠隔震支座不同的是該裝置能夠抵抗較大的豎向拉力，從而實現對高架電氣設備的隔震。將該裝置試用于330KV電壓互感器的隔震控制，顯示出