摘要：在能量法的基础上推导了杆系结构的动力稳定度判定准则,运用本课题组自主研究的压电摩擦阻尼器的各种参数,并提取参数运用到结构体系中。通过在单层网壳结构中设置压电摩擦阻尼器,利用稳定度判定准则分析了没有压电阻尼器和嵌有压电阻尼器的网壳结构的动力失稳特性。结果表明:结构动力稳定度能量判定准则能够有效地判别结构动力失稳的时刻,能直观的分析结构各个状态的参数。判定过程方便,判定结果直观,并且说明压电阻尼器能有效抑制网壳结构的振动响应。

摘要：结构在外荷载的作用下,其非线性几何刚度随着结构的变形发生变化而变化.基于结构动力学理论,采用有限元方法研究空间杆系结构的动力失稳区域.利用有限元变刚度的理论,同时引入不同参数和变换公式推导出马奇耶-希拉方程式.通过Ansys和Matlab软件进行编程模拟,分析无阻尼情况下的结构动力不稳定区域,并与鲍洛金不稳定区域推导式结果进行对比.结果表明:推导的结果接近鲍洛金不稳定区域结果,第一失稳区域相对保守,第二失稳区域非常接近,从而验证了的推导公式的适用性.可为实际工程结构频率避开失稳区域进行动力失稳设计提供理论的依据.

摘要：基于二硫化钼这种摩擦滑移材料,设计并制作了1种新型摩擦滑移隔震支座,通过对该滑移支座进行相关的摩擦因数试验,获得了该装置摩擦因数计算公式。利用ABAQUS有限元分析软件,建立了应用该新型摩擦滑移隔振装置的5层试验框架及相应抗震结构的有限元分析模型,并探讨了该抗震与隔震结构模型在EL Centro波3种地震烈度水平单向输入下的位移和加速度响应的主要规律。研究结果表明:该新型摩擦滑移装置使得框架模型在隔震层以上仅发生刚体平动且层间位移较小的同时,各层加速度响应较之对应的抗震结构大幅降低,从而有效地改善了该类结构的抗震性能,保护了上部主体结构。

摘要：设计具有复位功能的压电摩擦阻尼器,据输电塔模型结构受力及变形特点提出两种阻尼器安装方式,即杆件连接与绳索连接;对模型结构进行模拟地震振动台试验研究。基于两种阻尼器安装方式特点,建立以应变响应及速度响应为输入的模糊控制策略;测试EL-Centro地震波作用时输电塔结构模型在无控、被动控制及模糊控制下的地震响应。结果表明,压电摩擦阻尼器能有效减小模型结构的地震峰值效应;以应变、速度响应为输入的模糊控制算法,系统简单易于实际工程操作,能据结构动力反应实时调整阻尼器的摩擦力实现对结构减振控制。

摘要：采用新型智能材料进行结构振动主动控制是目前抗震领域的前沿方向,其中,新型抗震装置的开发,主动控制动力学模型的建立以及合理、高效的分析方法是保证主动控制技术应用到工程实际中的关键.本文根据压电堆频响范围宽、响应速度快的特点,结合机械设计二次开发,设计了压电主动杆件,阐述了主动杆件双向受力的工作原理;运用Hamilton原理,推导了压电主动杆件的有限元方程,根据主动杆件在实际应用中的装配方式,对主动杆件的自由度进行了缩减,并建立了加入主动杆件的整体结构动力学方程;基于随机振动理论,推导了结构振动主动控制方程的虚拟激励求解方法;最后对一主动控制结构模型进行了随机振动分析,高效的得到了主动控制方程随机振动解.为压电主动杆件在结构抗震中的应用提供了依据.

摘要：基于自主研发的压电主动杆件的振动控制特性,采用主动杆件两端节点的相对位移和相对速度作为输入以及控制电流作为输出,设计了空间杆系结构的Sugeno型模糊神经网络控制系统。首先通过LQR方法对结构进行控制产生训练数据样本,再利用神经网络的自适应学习功能进行模糊划分及产生模糊规则,最后利用模糊系统的推理能力对空间杆系结构模型进行基于地震响应的主动控制仿真,同时与基于经验的Mamdani型模糊推理规则进行仿真对比。仿真结果表明两种模糊推理模型对结构模型的控制都能达到良好效果,但是由于Sugeno型模糊推理的计算简单,其仿真速度比Mamdani型模糊推理快几十倍,而且省去了人为的经验总结过程,因而采用Sugeno型模糊神经网络控制器更能满足工程应用的要求。

摘要：运用压电智能材料频响范围宽、响应速度快的特点,设计制作了双向受力压电主动杆件,通过动力特性以及驱动性能测试,得到了压电主动杆件的驱动增益函数和频响特征;基于遗传算法,对网壳结构进行主动控制时主动杆件的数目和布置位置进行了优化设计;运用8个自主研制的压电主动杆件,对一凯威特网壳模型进行了主动控制振动台试验,对压电主动杆件采取循环开/关闭合驱动的方法,实现了对结构的多点最优控制,并使结构的竖向及水平加速度和位移均得到了良好的控制。结构的模态频率最大抑制达到14%,模态阻尼比最大提高了2.2。

摘要：基于压电材料的逆压电效应,将压电陶瓷驱动器与被动摩擦阻尼器结合,设计了一种新型压电摩擦阻尼器,通过施加电压来改变摩擦片间的滑动摩擦阻尼力,从而实现结构的实时半主动控制。分析了该阻尼器的工作原理和构造方法,推导了相应的阻尼力模型。采用遗传算法对空间桁架模型结构进行了不同数量下压电摩擦阻尼器布置位置的优化研究,并利用基于线性二次型经典最优控制(LQR)算法的半主动控制策略,分析了不同数量压电摩擦阻尼器在随机布置和优化布置下对结构地震反应的控制效果。结果表明,新型压电摩擦阻尼器对空间桁架模型结构的地震反应有较好的抑制效果,采用遗传算法进行阻尼器优化布置后,最大控制效果可达57%,相比随机布置阻尼器时控制效果可提高近8%。

摘要：基于课题组前期有关性能增强再生混凝土（EC—RAC）基本材性、构件等试验结果，设计并制作了一缩尺比例为1：4的3层含有多种类再生混凝土的框架结构模型，并进行了双向模拟振动台试验研究，得到了该框架结构模型的自振频率、阻尼比、结构振型、加速度响应、位移响应、层间位移角等变化规律，结果表明：EC—RAC相较于普通RAC能够较好的控制裂缝的出现与发展，从而改善结构的延性，提高结构的整体抗震性能；随着地震烈度的逐渐增加，结构损伤累积，自振频率逐渐降低、阻尼比逐渐增大、加速度放大系数亦逐渐降低、位移幅值逐渐增大，同时位移幅值的曲线形式与结构第一振型相近，表明结构振动时以第一振型为主；模型经历了七度多遇至八度罕遇各地震作用后，层间位移角均未超过规范中所规定的1／50，上述试验结果均表明，所设计的RAC框架具有良好的抗震性能，完全满足规范中的要求。最后，参考《建筑地震破坏等级划分标准》、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）等文献，同时考虑各阶段试验现象，建立了能够应用于实际RAC结构震后破坏等级定量评估的5级划分。

摘要：利用大型分析软件ANSYS建立输电塔有限元模型,并对模型进行简化,从中提取模型的质量矩阵和刚度矩阵,然后基于遗传算法对输电塔简化模型进行自主研发的GMM(Giant MagnetostrictiveMaterial)主动杆件布置位置的优化计算,得出不同数量的GMM主动杆件在输电塔抗震控制中的最优布置位置。同时采用LQR算法对比分析了在一维和三维El-Centro地震波作用下有、无减震控制措施的输电塔位移和加速度地震响应。通过有关参数分析计算,分析表明采取GMM主动杆件进行主动控制能明显衰减输电塔模型的地震响应,具有比较理想的减震效果。