基于MR阻尼器在框架结构减振中的应用研究

摘要

结构振动控制是一种多学科交叉的新技术，它对于减小结构在地震作用下的反应非常有效，主要包括被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制。半主动控制因为所需输入能量小，仍能达到主动控制效果的特点。磁流变阻尼器是半主动控制中新一代的控制元件，它不但阻尼可控，而且能耗低、响应速度快、结构简单、并可方便地与微机控制结合，因此在结构振动控制领域有着良好的应用前景。
　　 本文首先对结构振动控制及磁流变液和磁流变阻尼器相关理论进行了简单介绍，然后在对磁流变阻尼器的力学模型总结分析的基础上，选用Stanway提出的Bingham模型对磁流变阻尼器进行了特性分析，并且对磁流变阻尼控制算法进行了研究，本文应用智能控制中的模糊控制，参考模糊控制器的基本原理，运用Matlab软件设计了针对本文算例的模糊控制器。为验证磁流变阻尼器在结构中减振的有效性，对磁流变阻尼器的结构振动特性进行了分析，并编写了相关的Matlab 程序，将磁流变阻尼器作为半主动控制装置，对一栋七层的框架结构进行了仿真分析，对比了原结构与加了磁流变阻尼器后结构在El Centro波、Taft波和天津波三种地震波作用下结构的最大位移和加速度反应，仿真得出磁流变阻尼器用于建筑结构减振控制的可行性，为以后的结构抗震设计提供一定的理论参考依据。