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高层建筑地震反应全反馈主动TMD控制理论研究 总被引：6，自引：2，他引：6
本文应用最近提出的全反馈主动控制法对高层建筑地震反应进行了全反馈主动ＴＭＤ（调谐质量阻尼器）控制的理论研究，考虑了实时控制过程中控制力的时间滞后效应，并通过数值模拟分析了不同的反馈形式以及不同的时间滞后量对主动ＴＭＤ控制效果的影响。最后得出结论：对高层建筑地震反应实施全反馈主动ＴＭＤ控制，既能更有效地降低结构的位移反应和速度反应，又能大幅度地降低结构的加速度反应；且当控制力时间滞后量较大时，对主动 相似文献
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考虑土与结构相互作用效应的结构减震控制大型振动台模型试验研究 总被引：7，自引：3，他引：7
本文设计并完成了考虑土与结构相互作用的结构减震控制大型振动台模型试验。通过对四种结构形式的对比试验，探讨了土与结构相互作用（ＳＳＩ）效应对结构地震反应的影响以及调谐质量阻尼器（ＴＭＤ）在刚性和柔性地基条件下对主体结构的减震效应。通过比较同一地震动作用下主体结构在刚性和柔性两种地基条件下的地震反应，可知：ＳＳＩ效应具有降低和提高结构减震控制效果的双重作用，其综合效果与输入地震动的频谱特性、加速度峰值大小有关。由于ＳＳＩ效应在结构地震反应中发挥着双重的作用，因而使得基于刚性地基假定下设计的ＴＭＤ减震控制系统在柔性地基条件下的控制效果不太理想，甚至会出现负面效应。本文还探讨了在柔性地基条件下影响结构减震控制效果的一些因素。 相似文献
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本文在此前一系列有关新型电磁驱动AMD控制系统力学建模、性能试验和控制策略研究的基础上,进行了结构地震响应控制的小型振动台试验研究。首先,针对配置了电磁驱动AMD控制系统的Quanser标准两层剪切型框架结构模型,建立了无控计算模型,通过正弦扫频试验验证了模型参数,从而为结构振动主动控制试验研究提供了准确的被控对象模型;其次,设计了电磁驱动AMD控制系统基于极点配置控制算法的试验控制策略和状态观测器,通过数值分析验证了状态观测器估计结果的准确性;最后,在完成以上各项准备工作的基础上,分别对结构输入了典型Benchm ark标准地震动,进行振动台试验,试验结果表明电磁驱动AMD控制系统对结构的地震响应具有显著的控制效果,验证了该新型系统应用于结构振动控制的有效性和可行性。 相似文献
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高层建筑地震反应最优多重TLD控制 总被引：3，自引：1，他引：3
本文以坑层建筑地震反应进行了最优多重ＴＬＤ（ＭＴＬＤ）ｓ控制研究。文中阐述了ＴＬＤ系统的工作原理笔ＭＴＬＤｓ系统的参数；建立了多层结构－ＴＭＬＤｓ系统耦联体系的运动方程；分析了ＭＴＬＤｓ系统的参数对在谐波作用下多层结构动力反应的影响以及各参数之间的关系。 相似文献
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带裙房高层建筑地震反应控制振动台试验研究 总被引：1，自引：1，他引：0
2002年9月在香港理工大学成功地进行了带裙房高层建筑地震反应控制试验研究。设计和制作的结构模型是带3层裙房的12层高楼剪切模型,在裙房顶层与主楼之间安装单MR阻尼器形成MR阻尼器耦联结构模型。MR阻尼器采用美国LORD公司摩擦型MR阻尼器,并且选用其配套产品计算机电流控制器对其进行控制,控制系统采用德国dSPACE公司实时控制系统。对独立主楼、独立裙房和原结构模型的动力特性进行了辨识;对结构模型进行了El Centro地震动作用下的地震反应振动台试验;以作者提出的MR阻尼器半主动逻辑控制算法,对MR阻尼器耦联的结构模型进行了地震反应振动台试验。试验结果表明：用MR阻尼器耦联主楼与裙房,采用半主动逻辑控制方法进行控制,能有效抑制主楼的鞭梢效应并使主楼和裙房的地震反应减小。 相似文献
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结构主动减震控制研究进展 总被引：6，自引：2，他引：4
本文阐述了结构主动减震控制研究进展,内容包括：７种有代表性的主动控算法,主动控制结构的振动台试验与工程应用及地震考验,土与结构相互作用效应对结构主动控制算法及效果的影响以及目前追切需要进一步研究的课题。 相似文献
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用主动调频质量阻尼器控制高层建筑的风致振动 总被引：5，自引：1，他引：4
本文提出了用于高层建筑风振动控制的主动调频质量阻尼器（ＡＴＭＤ）设计的一种简单方法。从ＴＭＤ的工作原理出发,在物理意义上显式定义主动控制力的构成,基于结构的ＳＤＯＦ模型和广义脉动风力的高斯白噪声假定,在频域的以最小化结构顶层位移方差为设计目标,对控制力增益进行参数优化,得出控制力增益的封闭解,文中提出了以维持ＴＭＤ行程恒定为目标进行参数选择的设计方案,一超高层建筑作为算例给出,数值分析表明,所设计 相似文献
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通过试验,研究自主研发的压电主动杆件在单层网壳结构中的主动智能控制问题.利用集传感器、作动器和承受荷载等功能于一体的压电主动杆件,对网壳结构的地震响应振动实施主动智能控制.结果表明,这种压电主动构件作为网壳结构的内在控制源,可以有效地控制网壳结构的地震响应,起到抑制网壳振动的作用. 相似文献
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结构地震反应的瞬时KCE控制 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了地震作用下结构主动控制的瞬时ＫＣＥ控制，给出参数的优化确定方法，并针对某试验用模型结构进行了计算和分析。结果表明，瞬时ＫＣＥ控制算法明显优于瞬时最优控制算法。 相似文献
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结构振动控制的半主动磁流变质量驱动器(MR-AMD) 总被引：14，自引：1，他引：14
本文首先提出了一种新型的半主动磁流变质量驱动器（MR－AMD），该装置用磁流变驱动器替代AMD的液压驱动系统；其次采用所提出的半主动控制算法仿真分析了MR－AMD用于结构振动控制的有效性；第三，比较了半主动质量驱动器（MR－AMD）、调谐质量阻尼器（TMD）及主动质量驱动器（AMD）对同一模型结构的控制效果。分析结果表明，MR－AMD作为一种半主动质量驱动器有效地降低了结构的反应，其控制效果虽然不如具有相同质量块参数的AMD但却优于TMD，且同AMD一样具有较宽的有效频带范围。 相似文献
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控制系统与结构振动的相互作用(Control Structure Interaction,简称CSI)广泛存在于结构与主动控制系统之间,然而目前在直线电机驱动的塔系结构风振控制研究中往往没有充分考虑CSI效应,使得理论控制效果与实际控制效果存在偏差。为了考察CSI效应对塔系结构风振控制的影响,首先以电磁驱动AMD系统"电-力-运动"相互关系模型为基础,建立考虑CSI效应的塔系结构直线电机驱动AMD风振控制系统模型;其次综合权衡计算效率和控制精度的关系,选取考虑低阶CSI效应模型以及最经典的LQR控制算法。在此基础上,对该塔系结构确定是否考虑CSI效应进行相应的控制分析。结果表明,CSI效应在塔系结构风振控制中起着重要的作用,制定与实际工程结合更佳的直线电机驱动AMD系统风振控制方案中需要考虑CSI效应,为以后在实际工程中推广应用提供一种新思路。 相似文献
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Yoshiki Ikeda 《地震工程与结构动力学》2016,45(13):2185-2205
This study proposes a new design method for an active mass damper (AMD) that is based on auto‐regressive exogenous models of a building structure. The proposed method uses the results of system identification in the field of active structural control. The uncontrolled structure is identified as auto‐regressive exogenous models via measurements under earthquake excitation and forced vibration. These models are linked with an equation of motion for the AMD to introduce a state equation and output equation for the AMD–structure interaction system in the discrete‐time space; the equations apply modern control theories to the AMD design. In the numerical applications of a 10‐degree‐of‐freedom building structure, linear quadratic regulator control is used to understand the fundamental characteristics of the proposed design procedure. The feedback control law requires the AMD's acceleration, velocity and stroke; the structure's acceleration; and the ground acceleration as vibration measurements. The numerical examples confirm the high applicability and control effectiveness of the proposed method. One remarkable advantage of the proposed method is that an equation of motion for the structure becomes unnecessary for designing controllers. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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海洋平台结构振动的AMD主动控制参数优化分析 总被引：5，自引：0，他引：5
本文针对海洋平台结构的冰激振动和地震反应控制问题，提出了采用AMD主动控制的控制策略，结合JZ20－2MUQ平台结构进行了AMD控制系统的硬参数和软参数的优化分析，并就相应于最优参数下的AMD控制海洋平台结构冰激振动和地震反应的几种代表性工况进行了时程分析，得到了一些定性和定量的结论，为实际工程的控制设计提供了基础。本文提出的AMD主动控制方法对类似的海洋平台结构的控制问题也有参考价值。 相似文献
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高阶单步时滞修正算法主动控制实验研究 总被引：3，自引：3，他引：0
本文将高阶单步时滞修４正算法用于主动控制结构模型的试验,试验分析结果一同阶单步主动控制算法是一种有效实用的主动控制方法。 相似文献
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The electromagnetic mass damper （EMD） control system, as an innovative active control system to reduce structural vibration, offers many advantages over traditional active mass driver/damper （AMD） control systems. In this paper, studies of several EMD control strategies and bench-scale shaking table tests of a two-story model structure are described. First, two structural models corresponding to uncontrolled and Zeroed cases are developed, and parameters of these models are validated through sinusoidal sweep tests to provide a basis for establishing an accurate mathematical model for further studies. Then, a simplified control strategy for the EMD system based on the pole assignment control algorithm is proposed. Moreover, ideal pole locations are derived and validated through a series of shaking table tests. Finally, three benchmark earthquake ground motions and sinusoidal sweep waves are imposed onto the structure to investigate the effectiveness and feasibility of using this type of innovative active control system for structural vibration control. In addition, the robustness of the EMD system is examined. The test results show that the EMD system is an effective and robust system for the control of structural vibrations. 相似文献
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In our previous study (Earthquake Engineering and Structural Dynamics 2003; 32 :2301), we have developed a probabilistic algorithm for active control of structures. In the probabilistic control algorithm, the control force is determined by the probability that the structural energy exceeds a specified target critical energy, and the direction of a control force is determined by the Lyapunov controller design method. In this paper, an experimental verification of the proposed probabilistic control algorithm is presented. A three‐story test structure equipped with an active mass driver (AMD) has been used. The effectiveness of the control algorithm has been examined by exciting the test structure using a sinusoidal signal, a scaled El Centro earthquake and a broadband Gaussian white noise; and, especially, experiments on control have been performed under different conditions to that of system identification in order to prove the stability and robustness of the proposed control algorithm. The experimental results indicate that the probabilistic control algorithm can achieve a significant response reduction under various types of ground excitations even when the modeling error exists. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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In December 2001, acid mine drainage (AMD) from an abandoned copper mine at Britannia Beach (British Columbia, Canada) was diverted to flow from Britannia Creek into an outfall at 30 m depth in Howe Sound. Britannia Beach was studied in early 2003 to determine whether AMD diversion resulted in improved conditions for intertidal organisms. Species number and abundance have increased at the intertidal zone since AMD diversion, although they were still lower than at an unpolluted control site nearby (Furry Creek). Survivorship and growth rates of transplanted Mytilus trossulus (mussel) have increased since AMD diversion, although they were still significantly lower than at the control site. Transplanted Fucus gardneri (seaweed) performed better than before the AMD diversion; at Britannia Beach the chlorophyll a concentration in tissues was not significantly different from that at the control site, although the concentration of chlorophyll c in tissues and the chlorophyll c to a ratio was lower than at the control site six weeks after transplantation. Britannia Beach is still subject to leaching of metals from surrounding soils, low levels of AMD coming down the creek, and AMD discharge from the deep outfall. Although there has been an improvement, the intertidal environment at Britannia Beach still seems unable to support normal growth and survival of organisms. 相似文献
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Accurate prediction of the dynamic responses of a high-rise building subjected to dynamic loads such as earthquake and wind excitations requires the information of its structural dynamic properties such as modal parameters including natural frequencies and damping ratios. This paper presents the identification results of the modal parameters based on field vibration tests on a 600-m high skyscraper. A set of tests, including ambient vibration test (AVT) and free vibration test (FVT), were conducted on the skyscraper to identify its modal parameters. Firstly, this paper presents and discusses the modal parameters of the skyscraper assessed by several identification methods applied to the AVT measurements. These methods include the wavelet transform (WT) method, the stochastic subspace identification (SSI) method, and the random decrement technique (RDT). Secondly, an active mass damper (AMD) system with total mass 1000 tons equipped into the skyscraper was used to excite the building for estimation of the modal parameters by FVT. Thirdly, this paper presents observations on the structural dynamic behavior of the skyscraper with the operation of the AMD system during a typhoon event. The field measurement results show that the AMD system functioned efficiently for suppression of the wind-induced vibrations of the skyscraper during the typhoon. This paper aims to further understand the structural dynamic properties of super-tall buildings and provide useful information for structural design and vibration control of future skyscrapers. 相似文献
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结构主动控制AMD系统分析及其优化设计 总被引：6，自引：0，他引：6
本文分析屯ＡＭＤ系统工作机理，提出ＡＭＤ系统对结构的作用力Ｕ与作动器输出力Ｐ加以区别的概念，根据Ｐ与Ｕ的关系，并以作动力Ｐ所作功，即外部输入能量最小，建立了ＡＭＤ系统的优化设计方法。 相似文献