基于MR阻尼器的基礎(chǔ)智能隔震研究.pdf

1、采用基礎(chǔ)隔震技術(shù)是工程結(jié)構(gòu)防震減災(zāi)的有效途徑之一。它在基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔震層，通過(guò)減小地震能量向上部結(jié)構(gòu)傳遞而有效的保護(hù)上部結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部設(shè)施在強(qiáng)震中的安全。但是，常規(guī)的隔震技術(shù)在減小主體結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的同時(shí)，放大了隔震層的位移。特別是在近震條件下，地震地面運(yùn)動(dòng)的特征通常是大速度的脈沖，它會(huì)使隔震層產(chǎn)生較大的位移。 為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究人員提出了混合控制策略：即在普通的基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)上，加上半主動(dòng)控制元件，或增加其他被動(dòng)控制方

2、式，應(yīng)用現(xiàn)代控制理論，對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用混合基礎(chǔ)隔震，不僅可改善基礎(chǔ)隔震的適應(yīng)性，而且還能提高隔震效果。 磁流變(MR)阻尼器是近年來(lái)提出的一種半主動(dòng)控制裝置，它僅需要少量的能量輸入來(lái)維持控制系統(tǒng)工作，為結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制提供了一種良好的控制裝置。本文進(jìn)行了MR阻尼器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論及特性的研究，具體工作包括以下幾個(gè)方面： (1)推導(dǎo)了不同工作模式下磁流變阻尼器的阻尼力計(jì)算模型。基于該模型研究了磁流變阻尼器的

3、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。 (2)系統(tǒng)地研究了磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，運(yùn)用Maxwell電磁分析軟件，對(duì)設(shè)計(jì)的模型進(jìn)行了磁路有限元分析。 (3)通過(guò)試驗(yàn)研究，分析了磁流變阻尼器的阻尼力特性、響應(yīng)時(shí)間以及耗能性能。 本文對(duì)一個(gè)三層框架結(jié)構(gòu)模型原結(jié)構(gòu)、普通基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)、附加阻尼器后并進(jìn)行控制的Passive-off結(jié)構(gòu)、Passive-on結(jié)構(gòu)和半主動(dòng)控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明：MR智能隔震系統(tǒng)裝置的性能明顯