空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)主動(dòng)抗震控制理論與試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著建筑結(jié)構(gòu)向大型化發(fā)展，將智能材料應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)的主動(dòng)抗震控制己成為一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，壓電智能結(jié)構(gòu)就是目前的研究重點(diǎn)之一。主動(dòng)控制是當(dāng)前結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制領(lǐng)域的高新技術(shù)，它涉及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、材料科學(xué)、信息控制理論、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、測(cè)量技術(shù)和地震工程等多門(mén)學(xué)科。山于它具有控制效果好和適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，日前已成為航空航天、土木建筑、機(jī)械工程及車(chē)輛工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，并且在上述一些領(lǐng)域中得到了較好的應(yīng)用。因此，開(kāi)展應(yīng)用壓電材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)主動(dòng)抗

2、震控制具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。壓屯材料具有正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)，它既可以作為傳感器又可以作為作動(dòng)器。將壓電作動(dòng)器集成于結(jié)構(gòu)主體桿件之中研制的壓電主動(dòng)桿什布置到工程結(jié)構(gòu)之中，即可形成壓電智能結(jié)構(gòu)。實(shí)踐證明，壓電智能結(jié)構(gòu)具有高效率控制和自適應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文介紹了主動(dòng)控制技術(shù)在土木工程結(jié)構(gòu)減震控制中的應(yīng)用，建立了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的主動(dòng)控制模型，給出了相應(yīng)的主動(dòng)控制方法，分析了LQR和LQG主動(dòng)控制算法的特點(diǎn)。應(yīng)用Madab軟件，

3、編制了LQR主動(dòng)控制算法程序，并對(duì)一網(wǎng)殼模型結(jié)構(gòu)在地震作用下的主動(dòng)控制效果進(jìn)行了計(jì)算機(jī)數(shù)值分析。結(jié)果表明，文中給山的控制方法能夠有效減小網(wǎng)殼模型結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，主動(dòng)控制效果非常明顯，一般情況下結(jié)構(gòu)的地震位移響應(yīng)可減小40％左右。為了驗(yàn)證文中所提主動(dòng)控制方法的可行性和有效性，本文加工制作了一個(gè)跨度為1.6米，矢高為0.16米的六星型穹頂網(wǎng)殼模型結(jié)構(gòu)?；趬弘姴牧系膲弘娮鲃?dòng)效應(yīng)，研制了一種新型壓電主動(dòng)桿件，并將8根新型壓電主動(dòng)桿件布置到網(wǎng)殼