【摘要】：在地震作用下高層建筑可以通過(guò)結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制措施有效降低結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng),但結(jié)構(gòu)頂層加速度很難得到有效控制,而負(fù)剛度控制可以有效降低結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)。磁流變阻尼器作為智能控制裝置,能夠在不額外使用機(jī)械裝置的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的負(fù)剛度控制,其負(fù)剛度阻尼力可以通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)阻尼器的控制電壓實(shí)現(xiàn),但磁流變阻尼器模型的不確定性和實(shí)時(shí)阻尼力追蹤困難等問(wèn)題對(duì)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的負(fù)剛度控制造成了很大困難。因此,本文針對(duì)磁流變阻尼器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)負(fù)剛度控制的諸多困難,提出磁流變阻尼器的修正雙曲正切模型,采用基于模型的分段線性插值實(shí)現(xiàn)阻尼力實(shí)時(shí)追蹤,進(jìn)一步基于Open Sees有限元分析軟件對(duì)磁流變阻尼器的負(fù)剛度控制進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)基于雙曲正切函數(shù)提出磁流變阻尼器恒定電壓時(shí)的力電模型,研究磁流變阻尼器低速度區(qū)非線性剪切屈服和高速度區(qū)增減速時(shí)阻尼力差異的建模方法,通過(guò)磁流變阻尼器正弦激勵(lì)下的性能試驗(yàn)和變頻變幅值試驗(yàn)研究雙曲正切模型的有效性及模擬誤差。(2)基于分段線性插值方法進(jìn)行磁流變阻尼器實(shí)時(shí)阻尼力追蹤研究,通過(guò)建立電流源的二階動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型和磁流變阻尼器電流-磁場(chǎng)關(guān)系的一階濾波器模型來(lái)描述磁流變阻尼器電場(chǎng)和磁場(chǎng)間關(guān)系,將雙曲正切模型適用范圍擴(kuò)展到變電壓范圍,最后利用磁流變阻尼器通過(guò)仿真和試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)粘滯阻尼力和負(fù)剛度阻尼力。(3)基于Open Sees有限元平臺(tái)開發(fā)磁流變阻尼器的材料模型和實(shí)時(shí)阻尼力追蹤算法,進(jìn)一步研究地震作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的磁流變阻尼負(fù)剛度控制,基于數(shù)值模擬對(duì)比分析負(fù)剛度控制和Passive-On控制在地震作用下的控制效果。
【圖文】：

提出一種基于雙曲正切函數(shù)的磁流變液阻尼器正向模型試驗(yàn)確定模型的相關(guān)參數(shù)，然后又通過(guò)變頻變幅值激勵(lì)下的性與精度，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果及模型誤差進(jìn)行分析。切模型首次提出了一種基于雙曲正切函數(shù)的磁流變阻尼器動(dòng)力學(xué)模解且模型參數(shù)易于擬合，適用性較廣。該模型將高速度區(qū)力為斜率固定的線性關(guān)系，但實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果中高速度區(qū)上升段差別的。因此，，本文在磁流變阻尼器性能試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提切函數(shù)恒定電壓時(shí)的磁流變阻尼器力電模型。變阻尼器性能試驗(yàn)用的是磁流變阻尼器是由美國(guó)LORD公司生產(chǎn)的RD-8040-1型閥式阻尼器。該磁流變阻尼器的缸體直徑為4.2cm，活塞桿完20.8cm，活塞最大行程5.5cm，線圈電阻5 ，最大持續(xù)輸

圖 2-2 MTS 萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)表 2-1 控制電壓與控制電流對(duì)應(yīng)關(guān)0 0.5 1 0 0.1 0.2 0 0.192 0.390 00 0.2 0.4 定情況下，控制電流與控制電壓電壓和電流間的轉(zhuǎn)換。輸出電萬(wàn)用表測(cè)得，萬(wàn)用表的精度會(huì)現(xiàn)兩個(gè)電流源的原因是由于不細(xì)討論。阻尼器力電模型，需要對(duì)阻尼器0Hz，具體試驗(yàn)工況如表 2-2 所的對(duì)應(yīng)關(guān)系可由表 2-1 得到，試表 2-2 性能試驗(yàn)工況
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU973.31

【參考文獻(xiàn)】

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1 萬(wàn)增勇;任曉丹;李杰;;OpenSees混凝土單軸本構(gòu)關(guān)系二次開發(fā)[J];結(jié)構(gòu)工程師;2015年02期

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4 李惠,劉敏,歐進(jìn)萍,關(guān)新春;斜拉索磁流變智能阻尼控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J];中國(guó)公路學(xué)報(bào);2005年04期

5 楊樝,歐進(jìn)萍;導(dǎo)管架式海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)磁流變阻尼隔震的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)[J];地震工程與工程振動(dòng);2005年04期

6 李秀領(lǐng),李宏男;磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)控制策略研究進(jìn)展[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào);2004年03期

7 王修勇,陳政清中南大學(xué) ,倪一清;斜拉橋拉索風(fēng)雨振觀測(cè)及其控制[J];土木工程學(xué)報(bào);2003年06期

8 何亞?wèn)|,黃金枝,何玉敖;智能磁流變(MR)阻尼器半主動(dòng)控制的研究[J];振動(dòng)工程學(xué)報(bào);2003年02期

9 李惠,袁雪松,吳波;粘滯流體變阻尼半主動(dòng)控制器對(duì)結(jié)構(gòu)抗震控制的試驗(yàn)研究[J];振動(dòng)工程學(xué)報(bào);2002年01期

10 孫作玉,隋麗麗;變阻尼半主動(dòng)結(jié)構(gòu)控制振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)[J];地震工程與工程振動(dòng);2000年04期

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2 聞榮偉;基于主動(dòng)負(fù)剛度原理的大型精密儀器系統(tǒng)隔微振技術(shù)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：2600380