粘弹性阻尼器控制结构地震响应的设计方法

摘要

该文对粘弹性阻尼器控制结构地震响应的设计方法进行了系统的讨论,尤其对粘弹性阻尼器设计过程中的难点:位置优化和参数优化两方面作了研究.在粘弹性阻尼器位置优化方面,综合评价了以结构平均耗能、最大相对层间位移和线性二次型为目标的三种优化函数,详细分析了这三种目标函数所用的实现方法.根据主动控制理论的被动控制器位置优化,改进了采用系统指标灵敏度和系统指标增量实现二次型目标函数的方法,使其能考虑VED位置的重复放置情况.结合规范提出了粘弹性阻尼器位置设计实用方法,使全部粘弹性阻尼器能够一次定位,简单可行,为实际工程VED减振设计提供了手算方法.在粘弹性阻尼器参数优化方面,采用等效刚度和等效阻尼为力学模型,基于线性二次型高斯(LQG)最优控制问题和线性二次型(LQR)最优控制问题的理论对VED的参数优化进行了讨论.利用LQR理论,在矩阵初等变换的基础上,根据最小二乘法推导了VED的参数优化公式.针对二次型目标函数提出了同时进行VED的参数优化和位置优化的思路.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2国内外研究状况和发展趋势

1.3本文的主要内容

第二章粘弹性阻尼器力学性能及实用设计方法

2.1粘弹性阻尼器耗能机理

2.2粘弹性阻尼器的构造

2.3影响粘弹性材料性质的因素

2.4粘弹性阻尼器的计算模型

2.5粘弹性阻尼器动力系统解法

2.6粘弹性阻尼器等效阻尼比

2.7粘弹性阻尼器参数确定方法

2.8实例分析

2.9本章小结

第三章粘弹性阻尼器位置优化

3.1受控系统的状态方程表示

3.2优化目标函数

3.3搜索算法

3.4二次型目标函数的实现方法

3.5粘弹性阻尼器的位置优化实用设计方法

3.6实例分析

3.7本章小结

第四章粘弹性阻尼器参数优化

4.1利用LQG理论优化粘弹性阻尼器参数

4.2利用LQR理论优化粘弹性阻尼器参数

4.3实例分析

4.4本章小结

第五章结论和展望

致谢

参考文献