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消能减震技术

工程结构振动控制研究进展与研究方向

发布日期:2016-05-17信息来源: 力壳O2O工程在线点击: 我要评论()

1.工程结构振动控制
    在过去的10余年中,国内外在工程结构振动控制领域取得了一系列的重要进展。
   (1)工程结构地震反应控制的理论与技术。包括夹层橡胶型和摩擦型隔震系统完备的制作技术,隔震结构的设计理论、实用化设计方法及工程应用,黏滞流体阻尼器、摩擦阻尼器、黏弹性阻尼器和软钢阻尼器的制作技术,耗能减震结构的设计理论、实用化设计方法及工程应用,动力减震器(TMD, TLD, TLCD等)对结构地震反应的被动控制理论,磁流变液阻尼器、压电陶瓷摩擦阻尼装置、形状记忆合金耗能阻尼器等智能材料控制装置的制作技术,半主动和智能控制的各种控制算法和策略,工程结构地震反应的智能控制理论和设计方法,主动变刚度系统(AVS)和主动变阻尼系统(AVD)对框架结构地震反应的半主动控制理论和工程应用。
   (2)工程结构风振反应控制的理论与技术。包括动力减震器(TMD, TLD,TLCD等)对高耸结构风振反应的被动控制理论、实用化设计方法及工程应用;黏滞流体阻尼器、摩擦阻尼器、黏弹性阻尼器对高耸结构风振反应的被动控制理论、实用化设计方法及工程应用、AMD的制作技术及其高耸结构风振反应的主动控制理论与工程应用、高耸结构风振反应的智能控制理论、大跨度柔性桥梁风振反应被动控制的气动措施及其工程应用、大跨度柔性桥梁斜拉索风雨振动的被动控制和智能控制理论及其工程应用。
   (3)海洋平台结构冰振控制的理论与技术。包括海洋平台环境荷载的概率特性和频域特性,海洋平台的隔震、黏滞阻尼支撑和黏弹性阻尼支撑耗能减震及TMD动力减震理论与技术,海洋平台冰振反应的半主动控制理论与技术(变刚度支撑、磁流变阻尼器支撑和磁流变阻尼器隔震系统),海洋平台冰振反应的磁悬浮驱动AMD主动控制理论与技术,海洋平台磁流变半主动隔震控制的工程应用。
2.结构振动控制研究中的关键科学问题
  通过多年的研究,大多数研究人员认识到:结构振动控制理论是土木工程与自动控制和智能材料的交叉学科。在工程结构振动控制研究领域中,关键的科学和技术问题有:
  (1)隔震和耗能减震的控制装置;
  (2)工程结构隔震和耗能减震的优化设计方法(装置参数和装置设置位置的优化);
  (3)主动、半主动控制的控制装置;
  (4)智能材料和智能控制装置;
  (5)主动、半主动和智能控制的控制算法和控制策略;
  (6)主动、半主动和智能控制系统的集成技术;
    (7)工程结构主动、半主动和智能控制的设计方法;
    (8)结构振动控制的设防标准;
    (9)结构振动控制的试验技术。
3.结构振动控制重点研究方向
    根据结构振动控制研究中的关键科学问题及已经取得的研究进度,大多数研究人员认为今后应围绕关键科学问题中尚未进行或尚未完成的内容继续深人地开展研究工作,以使之适应新世纪土木工程结构防灾减灾的新要求。据此,在可以预期的未来,土木工程结构振动控制研究的发展趋势为:
   (1)进一步完善隔震控制结构系统的设计理论,其中关键要解决:竖向和水平向共同隔震的系统及其设计理论;减小隔震层水平位移的新型隔震系统及其设计理论。
   (2)进一步完善耗能减震控制结构系统的设计理论,将其有机地与半主动控制方法相结合,使其变为具有可调耗能能力的减震系统,以适应更为复杂的环境干扰的可变性的影响。
   (3)进一步完善大跨度柔性桥梁结构与高耸结构风振控制的气动措施技术。
   (4)研究可适用于土木工程结构振动控制的智能材料及智能材料装置。
   (5)研究适用于土木工程结构模型和参数不精确的主动和半主动控制算法与策略。
   (6)研究主动、半主动和智能控制系统的集成技术,提高控制系统的可靠性。
   (7)以结构性态设计的准则为标准,研究振动控制结构的设防标准。
   (8)加强结构振动控制实验技术的研究,并建立各类重大工程结构振动控制的Benchmark。
 

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