【摘要】：頻繁的地震嚴(yán)重影響了人類的生命、財(cái)產(chǎn)安全,保證結(jié)構(gòu)在極端荷載下的穩(wěn)定成為了人類不得不面對(duì)的難題,過去人們通常通過加固結(jié)構(gòu)來抵抗結(jié)構(gòu)在極端荷載下的破壞,但這種方法并不經(jīng)濟(jì)且存在安全隱患,所以結(jié)構(gòu)控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,調(diào)諧質(zhì)量阻尼器是較為常用的結(jié)構(gòu)被動(dòng)控制裝置,但其對(duì)結(jié)構(gòu)頻率改變敏感限制它的發(fā)展。非線性能量阱是一種非線性結(jié)構(gòu)控制裝置,在結(jié)構(gòu)頻率改變后保持較高的減振性能,能夠從本質(zhì)上解決控制裝置對(duì)頻率敏感的問題。軌道非線性能量阱是一種新型的NES,通過曲線軌道產(chǎn)生本質(zhì)非線性回復(fù)力,較一型NES具備更強(qiáng)的非線性,軌道非線性能量阱具備與調(diào)諧質(zhì)量阻尼器和一型NES相當(dāng)?shù)臏p振性能,較TMD展現(xiàn)出更強(qiáng)的頻率魯棒性,單邊碰振軌道非線性能量阱是在軌道NES的基礎(chǔ)上在NES質(zhì)量塊運(yùn)動(dòng)一側(cè)增加制動(dòng)裝置,產(chǎn)生回復(fù)力-位移非線性和不連續(xù)兩種非線性回復(fù)力,較TMD展現(xiàn)出更強(qiáng)的頻率魯棒性且展現(xiàn)出較高的能量魯棒性。本文對(duì)軌道NES參數(shù)與能量魯棒性進(jìn)行了研究,對(duì)SSVI軌道NES的減震參數(shù)進(jìn)行了二次優(yōu)化。全文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論分列如下:1.對(duì)脈沖荷載作用下軌道NES阻尼進(jìn)行了研究與分析,討論NES阻尼對(duì)其減振性能與減振魯棒性的影響,對(duì)地震作用下軌道NES的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)果表明:通過調(diào)節(jié)NES阻尼可有效提高其減振性能與減振魯棒性,地震優(yōu)化后的軌道NES展現(xiàn)出更優(yōu)越的減振性能。2.對(duì)SSVI軌道NES的減震參數(shù)(碰撞恢復(fù)系數(shù)和制動(dòng)器位置)進(jìn)行二次優(yōu)化,結(jié)果表明:經(jīng)過二次優(yōu)化得到的SSVI軌道NES減震性能提高較為明顯,應(yīng)根據(jù)地震頻率分布對(duì)SSVI軌道NES進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。3.對(duì)軌道NES軌道形狀進(jìn)行研究,討論不同軌道形狀函數(shù)下軌道NES的減振魯棒性,在三階多項(xiàng)式軌道NES的基礎(chǔ)上,提出了雙段軌道NES(簡(jiǎn)稱DS軌道NES),并對(duì)DS軌道NES的減振性能和減振魯棒性進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:三階多項(xiàng)式軌道NES能夠展現(xiàn)出優(yōu)越的減振性能和剛度魯棒性,且在輸入能量較大時(shí)展現(xiàn)出較高的能量魯棒性,而DS軌道NES在輸入能量變大或變小時(shí)均能展現(xiàn)出較高的能量魯棒性。
【圖文】：

軌道NES是一種新型的非線性控制裝置，通過NES質(zhì)量塊在特殊設(shè)計(jì)的光滑曲面軌道上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生所需的非線性回復(fù)力，其可借帶輪小車作為NES質(zhì)量塊，小車在光滑軌道上運(yùn)動(dòng)，其模型示意圖見圖1-5。假設(shè)質(zhì)量塊不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)且與軌道保持接觸，則軌道NES的自由體受力圖可表示為圖1-6。其中，Nm 為NES質(zhì)量，Nu 和Nv 分別為NES相對(duì)于軌道的水平位移和豎向位移，z為軌道的水平位移，Nh( u )是軌道的形狀函數(shù)，和Nv 相等，可以通過Nu 表示。FNomal是NES作用在軌道上的法向反力

車在光滑軌道上運(yùn)動(dòng)，，其模型示意圖見圖1-5。假設(shè)質(zhì)量塊不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)且與軌道保持接觸，則軌道NES的自由體受力圖可表示為圖1-6。其中，Nm 為NES質(zhì)量，Nu 和Nv 分別為NES相對(duì)于軌道的水平位移和豎向位移，z為軌道的水平位移，Nh( u )是軌道的形狀函數(shù)，和Nv 相等，可以通過Nu 表示。FNomal是NES作用在軌道上的法向反力，θ為軌道切線角度，可通過對(duì)軌道形狀函數(shù)Nh( u )求導(dǎo)得到
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(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 周陳程;范進(jìn);涂奉臣;丁建國(guó);;基于MRE減振器的變剛度半主動(dòng)減振系統(tǒng)分析[J];世界地震工程;2014年04期

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1 霍曉鵬;一種新型滑移隔震體系的理論分析與研究[D];西安建筑科技大學(xué);2007年

2 劉晶;水工弧形閘門流激振動(dòng)控制的研究[D];武漢理工大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2669233