本文關(guān)鍵詞：磁流變阻尼器的橋梁振動(dòng)控制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

磁流變阻尼器的橋梁振動(dòng)控制；作者：；學(xué)位授予單位：常銀昌武漢理工大學(xué)；1.周福霖工程結(jié)構(gòu)減震控制1997；2.李桂青.徐家云結(jié)構(gòu)控制與控制結(jié)構(gòu)計(jì)算理論和方；3.袁萬城.范立礎(chǔ)橋梁橡膠支座減、隔震性能研究1；4.徐家云.雷靜雅小高層建筑中屋頂花園TMD的振；5.YangG.SpencerJrBF.Carl；6.瞿偉廉MR阻尼器對(duì)高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)振反應(yīng)的智能控制；7.

磁流變阻尼器的橋梁振動(dòng)控制

作者：

學(xué)位授予單位：常銀昌武漢理工大學(xué)

1.周福霖 工程結(jié)構(gòu)減震控制 1997

2.李桂青.徐家云 結(jié)構(gòu)控制與控制結(jié)構(gòu)計(jì)算理論和方法 1996

3.袁萬城.范立礎(chǔ) 橋梁橡膠支座減、隔震性能研究 1989(04)

4.徐家云.雷靜雅 小高層建筑中屋頂花園TMD的振動(dòng)控制作用[期刊論文]-自然災(zāi)害學(xué)報(bào) 2005(4)

5.Yang G.Spencer Jr B F.Carlson J D.Sain,M.K Large-scale MR fluid dampers:modeling,and dynamicperformance considerations 2001

6.瞿偉廉 MR阻尼器對(duì)高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)振反應(yīng)的智能控制[期刊論文]-建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào) 2006(1)

7.Spencer B F.Nagarajaiah S State-of-the-Art of Structural Control 2003

8.Fujitani H Development of 400kN Magnetorheological.Damper for a Real Based-Isolated Building 2003

9.Yang G.Spencer Jr B R.Carlson J D.Sain,M.K Dynamic modeling and performance considerations onfull·scale Mrfluid dampers 2001

10.Yang G.Jung H J.Spencer Jr B F Dynamic model of full-scale MR dampers for civil engineeringapplications 2001

11.瞿偉廉.徐幼麟 ER/MR智能阻尼器對(duì)空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的半主動(dòng)控制[期刊論文]-地震工程與工程振動(dòng)2001(4)

12.瞿偉廉.王軍武.徐幼麟.陳朝暉 ER／MR智能阻尼器耦聯(lián)的帶裙房高層建筑結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的半主動(dòng)控制[期刊論文]-地震工程與工程振動(dòng) 2000(4)

13.瞿偉廉.呂明云.李學(xué)安 屋蓋MR智能隔震系統(tǒng)對(duì)升船結(jié)構(gòu)頂部廠房地震鞭梢效應(yīng)的模糊控制[期刊論文]-地震工程與工程振動(dòng) 2002(3)

14.曹雪琴 橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析 1987

15.夏禾.張楠 車輛與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用 2002

16.Spencer Jr B E.Dyke S J.Sain M K.Cadson,J.D Phenomenological model.of a magnetorheological damper1977

17.Lee D Y.Wereley N M Analysis of electro-and magneto-rheological flow mode dampers using Herschel-Bulkley model 2000

18.李宏男.楊浩.李秀領(lǐng) 磁流變阻尼器參數(shù)化動(dòng)力學(xué)模型研究進(jìn)展 2004(04)

19.Li Hong nan.Chang Zhi guo.Song Gang bing Studies on structural vibration control with MR dampersusing u GA 2004

20.楊浩 基于智能算法的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)辨識(shí)及MR阻尼器半主動(dòng)控制 2003

21.YANG G.SPENCER B F.CARLSONJD Large-scale MR fluid dampers:modeling and dynamic performanceconsiderations 2002

22.關(guān)新春.歐進(jìn)萍 磁流變耗能器的阻尼力模型及其參數(shù)確定[期刊論文]-振動(dòng)與沖擊 2001(1)

23.STANWAY R.SPOSTON J L.STEVENSNG Non-linear modeling of an electro-rheological vibration damper 1987

24.SHAMES I H.COZZARELLIFA Elastic and Inelastic Stress Analysis 1992

25.DYKE S J Seismic protection of a benchmark building using magnetorheological dampers 1998

26.周強(qiáng).瞿偉廉 磁流變阻尼器的兩種力學(xué)模型和試驗(yàn)驗(yàn)證[期刊論文]-地震工程與工程振動(dòng) 2002(4)

27.PANG L.KAMATH G M.WERELEY N M Dynamic characterization and analysis of magnetorheological damperbehavior 1998

28.汪建曉.孟光 磁流變液阻尼器用于振動(dòng)控制的理論及實(shí)驗(yàn)研究[期刊論文]-振動(dòng)與沖擊 2001(2)

29.WERELEY N M.PANG L.KAMATH G M Idealized hysteresis modeling of electrorheological and

magnetorheological dampers 1998

30.翁建生.胡海巖.張廟康 磁流變阻尼器的實(shí)驗(yàn)建模[期刊論文]-振動(dòng)工程學(xué)報(bào) 2000(4)

31.翁建生.胡海巖.張廟康 基于磁流變阻尼器的車輛懸架系統(tǒng)模糊半主動(dòng)控制[期刊論文]-南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) 2002(1)

32.GAMOTA D R.FILISKO F E Dynamic mechanical studies of electrorheological materials:moderatefrequencies 1991

33.WEN Y K Method of random vibration of hysteretic systems 1976(02)

34.SPENCER B F.DYKE S J.SAIN M K Phenomenological model for magnetorheological dampers 1997(03)

35.YANG G Large-scale magnetorheological fluid damper for vibration mitigation:modeling,testingandcontrol 2001

36.DYKE S J.FU Y.FRECH S Application of magnetorheological dampers to seismically excited structures1999

37.FU Y.DYKE S J.FRECH S Investigation of magnetorheological dampers for earthquake hazard mitigation1998

38.FU Y.DYKE S J.CAICEDO J M Experimental verification of multi-input seismic control strategies forsmart dampers 2001(11)

39.YOSHIDA O.DYKE S J.GIACOSA L M Experimental verification of torsional response control of

asymmetric buildings using MR dampers 2003

40.YOSHIOKA H.RAMALLO J C.SPENCER B F "Smart"base isolation strategies employing magnetorheologicaldamper 2002(05)

41.DYKE S J.SPENCER B F Acomparison of semi-active control strategies for the MR damper 1997

42.DYKE S J.SPENCER B F.SAIN M K An experimental study of MR dampers for seismic protection 1997(05)

43.DYKE S J.SPENCER B F.SAIN M K Experimental verification of semi-active structural control

strategies using acceleration feedback 1996

44.DYKE S J.SPENCER B F.SAIN M K Modeling and control of magnetorheological damper for seismicresponse reduction 1996

45.DYKE S J.SPENCER B F.SAIN M K On the efficacy of magnetorheological dampers for seismic responsereduction 1997

46.王修勇.戚躍然.陳政清.倪一清 磁流變阻尼器控制拉索振動(dòng)的優(yōu)化參數(shù)研究[期刊論文]-湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)2003(1)

47.王修勇.陳政清.倪一清.高贊明 斜拉橋拉索磁流變阻尼器減振技術(shù)研究[期刊論文]-中國(guó)公路學(xué)報(bào) 2003(2)

48.楊廣強(qiáng).B.F.Spencer.Jr.J.D.Carlson.M.K Sain 足尺磁流變阻尼器的建模及動(dòng)態(tài)特性[期刊論文]-地震工程與工程振動(dòng) 2001(4)

49.Dyke S J Acceleration feedback control strategies for active and semi-active

systems:modeling,algorithm development and experimental verification 1996

50.陳大躍 振動(dòng)控制的特征結(jié)構(gòu)配置 1991(02)

51.顧仲權(quán).馬扣根.陳衛(wèi)東 振動(dòng)主動(dòng)控制 1997

52.Venhovens P J Th The Development and Implementation of Adaptive semi-Active Suspension Control 1994

53.周軍.陳新海 大型柔性空間結(jié)構(gòu)的變結(jié)構(gòu)模型參考自適應(yīng)控制[期刊論文]-航空學(xué)報(bào) 1992(4)

54.顧家柳 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)主動(dòng)控制的目的及對(duì)策 1993(02)

55.Toshio Yoshimura Active suspension of vehicle systems using fuzzy Logic 1996(02)

56.龔雅萍.劉侍剛.邱陽.繆赟 柴油機(jī)雙層隔振的自適應(yīng)模糊控制方法及模擬試驗(yàn)的研究[期刊論文]-船舶工程2001(6)

57.張春巍.歐進(jìn)萍 結(jié)構(gòu)磁流變阻尼半主動(dòng)控制的改進(jìn)算法與仿真分析[期刊論文]-世界地震工程 2003(1)

58.張春巍 結(jié)構(gòu)振動(dòng)的磁流變阻尼控制算法與控制方案效果分析[學(xué)位論文]碩士 2001

1.期刊論文 王修勇.陳政清.何旭輝.陳勇.黃方林 洞庭湖大橋風(fēng)雨振減振試驗(yàn)研究 -橋梁建設(shè)2002,""(2)

介紹了在湖南洞庭湖大橋上應(yīng)用磁流變阻尼器進(jìn)行拉索減振的試驗(yàn)情況,得到了安裝阻尼器前后拉索系統(tǒng)的動(dòng)力特性.試驗(yàn)結(jié)果顯示系統(tǒng)的模態(tài)阻尼比在安裝磁流變阻尼器后有大幅增長(zhǎng),具有良好的減振效果.實(shí)測(cè)的加速度響應(yīng)也證明了磁流變阻尼器是拉索減振的有效手段.

2.期刊論文 徐家云.蹇元平.常銀昌.劉永紅.XU Jia-yun.JIAN Yuan-ping.CHANG Yin-chang.LIU Yong-hong 磁流變阻尼器的橋梁振動(dòng)控制 -自然災(zāi)害學(xué)報(bào)2007,16(4)

利用磁流變阻尼器對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)進(jìn)行控制是一種非常有前途的新技術(shù).將錨索和磁流變阻尼器結(jié)合起來,提出了一種新的橋梁振動(dòng)控制形式,并給出了算例分析結(jié)果.分析表明:應(yīng)用本方法可以對(duì)橋梁的振動(dòng)進(jìn)行有效的控制.

3.學(xué)位論文 宋璨 磁流變式調(diào)諧液柱阻尼器的建模及對(duì)橋梁振動(dòng)控制的研究 2009

隨著大跨度橋梁的普遍興建和高效能建橋材料的廣泛應(yīng)用，橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)問題(地震、風(fēng)振、車-橋振動(dòng))日趨突出。作為交通樞紐及生命線工程的橋梁結(jié)構(gòu)，振動(dòng)問題不僅關(guān)系到其正常安全運(yùn)營(yíng)，而且關(guān)系到震后救援工作能否順利開展。結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制作為一種積極主動(dòng)的對(duì)策，依靠控制系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)物的聯(lián)合工作來抵御外部的動(dòng)力輸入，從而有效地減小結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。因此，近年來橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制倍受學(xué)術(shù)界、工程界的廣泛關(guān)注，并獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。

目前常見的控制裝置有調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)、調(diào)諧液體阻尼器(TLD)、調(diào)諧液體柱阻尼器(TLCD)和磁流變阻尼器(MRD)等。磁流變式調(diào)諧液柱阻尼器(MR-TLCD)是結(jié)合磁流變液智能化和可控性以及調(diào)諧液柱阻尼器構(gòu)造簡(jiǎn)單又比較經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，形成的一種新型阻尼器。它具有廣闊的應(yīng)用前景，需要廣泛深入地探索和研究。

本文以正在建設(shè)中的湖南矮寨大橋?yàn)楣こ瘫尘埃Y(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“磁流變式調(diào)諧液柱阻尼器振動(dòng)控制理論與試驗(yàn)研究”，開展了下述工作：

(1)介紹了橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)的危害及結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)常見控制裝置的研究現(xiàn)狀和工程應(yīng)用情況進(jìn)行了綜述。

(2)系統(tǒng)地闡述了工程界對(duì)磁流變阻尼器的建模情況，開展了磁流變阻尼器的力學(xué)性能試驗(yàn)。在實(shí)測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上，以RD-1005型磁流變阻尼器為例，采用量子微粒群優(yōu)化算法，提出了一種改進(jìn)的非線性滯回模型；以RD-1097型磁流變阻尼器為例，建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。這些模型能夠較好地模擬磁流變阻尼器的動(dòng)態(tài)特性，有利于磁流變阻尼器的仿真及控制中的應(yīng)用。

(3)描述了MR-TLCD的基本構(gòu)造，探討了MR-TLCD的減振機(jī)理，分別提出了抑制橋板水平振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的MR-TLCD模型，建立了MR-TLCD與橋梁結(jié)構(gòu)相互作用的運(yùn)動(dòng)方程，，分析了簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下MR-TLCD的減振性能。

(4)將非線性阻尼等效線性化，利用虛擬激勵(lì)法實(shí)現(xiàn)了橋梁-MR-TLCD系統(tǒng)的頻域分析。分別研究了地震和脈動(dòng)風(fēng)荷載作用下，MR-TLCD的參數(shù)變化對(duì)減振效果的影響，優(yōu)化了MR-TLCD的被動(dòng)控制。

(5)應(yīng)用諧波疊加法對(duì)自然風(fēng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了脈動(dòng)風(fēng)荷載時(shí)程。對(duì)橋梁-MR-TLCD系統(tǒng)的半主動(dòng)控制問題開展了研究，基于離復(fù)位控制(OTE)策略，分析了MR-TLCD的風(fēng)振控制效果。數(shù)值計(jì)算確認(rèn)了MR-TLCD的有效性和半主動(dòng)控制的優(yōu)越性，同時(shí)也驗(yàn)證了OTE策略的合理性。

(6)運(yùn)用ANSYS軟件建立了湖南矮寨大橋的有限元模型，根據(jù)Davenport抖振力模型合成了升力矩時(shí)程，對(duì)安裝MR-TLCD的橋梁進(jìn)行了扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的仿真分析，結(jié)果表明MR-TLCD具有良好的可調(diào)性和工程適用性，能提高矮寨大橋的抗風(fēng)性能。

4.期刊論文 張偉.岳澄.石九州.ZHANG Wei.YUE Cheng.SHI Jiu-zhou 橋梁減振技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 -青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)2007,28(1)

介紹了既有鐵路橋梁因橫向剛度不足及列車提速致使的橫向振動(dòng)、城市橋梁軌道交通車橋耦合動(dòng)力振動(dòng)、大跨度橋梁拉索的風(fēng)雨激振、軸向流激振等幾類橋梁振動(dòng)減振技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用.在鐵路橋梁和高架橋梁中,對(duì)車橋耦合振動(dòng)體系,采用被動(dòng)控制法,安裝質(zhì)量阻尼器,改變橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的型式,進(jìn)行橋梁減振和降噪.在斜拉橋拉索減振上,主要采用機(jī)械減振控制,安裝目前較常用的粘性剪切型阻尼器進(jìn)行減振,介紹了新型的磁流變阻尼器半主動(dòng)控制法減振技術(shù).這些減振措施在一些實(shí)際的橋梁減振中都取得了不錯(cuò)的效果.同時(shí),還闡述了近年來在人行橋梁中新發(fā)現(xiàn)的人致橋梁側(cè)向振動(dòng)的橋梁減振新問題.

5.會(huì)議論文 譚平.寧響亮.周福霖 公路橋梁基于自適應(yīng)模糊H∞算法的MR半主動(dòng)控制研究 2008

為了有效處理振動(dòng)控制中結(jié)構(gòu)的非線性和外界荷載的不確定性，本文將自適應(yīng)技術(shù)模糊邏輯系統(tǒng)和∞ H 魯棒控制技術(shù)相結(jié)合，提出了土木工程振動(dòng)控制的自適應(yīng)模糊∞H控制算法，進(jìn)一步結(jié)合限幅最優(yōu)控制算法(clipped optimal)設(shè)計(jì)MR 阻尼器的半主動(dòng)控制器以跟蹤理想的主動(dòng)控制力。為了驗(yàn)證本文所提出的控制算法的有效性，本文將該算法應(yīng)用到新近提出的地震作用下公路橋梁振動(dòng)控制的Benchmark 問題進(jìn)行了MR阻尼器半主動(dòng)控制的仿真分析。結(jié)果表明：基于自適應(yīng)模糊∞H控制算法的MR 阻尼器半主動(dòng)控制策略能明顯減小結(jié)構(gòu)在不同場(chǎng)地類型和幅值的地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)。此外，當(dāng)結(jié)構(gòu)的剛度具有±30％的擾動(dòng)時(shí)，其控制效果并未受到明顯影響，驗(yàn)證了該控制算法的強(qiáng)魯棒性。

6.學(xué)位論文 王典斌 磁流變阻尼器對(duì)高速列車通過簡(jiǎn)支箱梁橋時(shí)的振動(dòng)控制研究 2009

橋梁在我國(guó)高速鐵路占有很大比重，高速列車過橋時(shí)動(dòng)力響應(yīng)的課題研究已逐步提上日程。橋梁振動(dòng)控制作為一種智能主動(dòng)（或半主動(dòng)）的方法，基于控制系統(tǒng)和被控結(jié)構(gòu)的聯(lián)合作用來抵御外部的動(dòng)力輸入，從而有效地減小橋梁的動(dòng)力響應(yīng)，進(jìn)而提高行車的安全穩(wěn)定性。

近年來隨著智能材料的快速發(fā)展，磁流變阻尼器（MRD）作為一種新型的阻尼器受到廣泛的關(guān)注。它是一種通過實(shí)時(shí)改變磁流變閥中的磁場(chǎng)強(qiáng)度，來智能調(diào)節(jié)阻尼出力目的的智能裝置.與傳統(tǒng)的機(jī)械可調(diào)阻尼器相比減少了閥門部分的機(jī)械裝置，其系統(tǒng)更加可靠.本文主要工作如下：

1）磁流變阻尼器的工作原理及其力學(xué)模型。系統(tǒng)的闡述了磁流變阻尼器幾種經(jīng)典的力學(xué)模型，本文采用其中能較準(zhǔn)確反映其力學(xué)性能的修正的現(xiàn)象模型。

2）車-橋-MRD耦合系統(tǒng)的建立。在選取了MRD的力學(xué)模型，并建立了橋梁有限元模型和具有兩個(gè)轉(zhuǎn)向架四個(gè)輪對(duì)的列車振動(dòng)分析模型、軌道不平順模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)虛功原理推導(dǎo)出車橋系統(tǒng)的動(dòng)力方程，此方程適用于作勻速運(yùn)動(dòng)的車輛與具有任意軌道不平順函數(shù)、各種不同邊界條件的橋梁的耦合系統(tǒng)。

3）車-橋-MRD耦合系統(tǒng)的求解與程序?qū)崿F(xiàn)。本文基于Fortran95編制了較為通用的車-橋-MRD堅(jiān)向振動(dòng)分析程序和軌道不平順計(jì)算程序，該程序可進(jìn)行車-橋-MRD系統(tǒng)的動(dòng)力分析，適用于能夠用梁?jiǎn)卧�、桁架單元和索單元模擬的橋梁模型，適用于移動(dòng)荷載和可簡(jiǎn)化為彈簧、阻尼器相連的多剛體模型的車輛模型，能夠?qū)崿F(xiàn)勻速車輛作用下的車橋系統(tǒng)的豎向響應(yīng)分析，也可考慮軌道不平順的影響，并在MRD作用下分析其及其對(duì)車-橋系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)的影響。

4）磁流變阻尼器最優(yōu)控制力的求解。首先利用瞬時(shí)最優(yōu)主動(dòng)控制求解出結(jié)構(gòu)在外界激勵(lì)作用下的最優(yōu)控制力，然后利用本文探討的雙限值半主動(dòng)控制算法對(duì)最優(yōu)控制力進(jìn)行過濾，最終得出阻尼器當(dāng)前最優(yōu)出力。雙限值半主動(dòng)控制算法是建立在主動(dòng)控制理論基礎(chǔ)之上，再結(jié)合阻尼器的當(dāng)前狀態(tài)，在參數(shù)限值范圍內(nèi)計(jì)算出阻尼器的當(dāng)前最優(yōu)出力。

5）MRD對(duì)橋梁的減振效果分析。本文采用了一種新的MRD與錨索組成的減振系統(tǒng)，研究了磁流變阻尼器減振系統(tǒng)對(duì)高速列車通過簡(jiǎn)支梁橋時(shí)列車、橋梁動(dòng)力響應(yīng)的減振效果，計(jì)算分析了磁流變阻尼器減振系統(tǒng)對(duì)40m和32m簡(jiǎn)支梁橋動(dòng)力響應(yīng)的影響，尤其在共振車速下對(duì)橋梁的動(dòng)力響應(yīng)有更好的控制效果，可在工程實(shí)踐中推廣應(yīng)用。同時(shí)分析了磁流變阻尼器減振系統(tǒng)對(duì)車輛運(yùn)行平穩(wěn)性的影響，通過分析MRD對(duì)橋梁在不同荷載下的控制效果，驗(yàn)證了磁流變阻尼器在控制橋梁振動(dòng)方面的可行性。

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