【摘要】：在現(xiàn)代交通體系中,橋梁作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施和城市生命線,在災(zāi)害發(fā)生后往往是關(guān)鍵的出入途徑和疏散通道,所以災(zāi)后仍具備一定的通行條件和使用功能對橋梁來說十分重要,研究建立更為安全、經(jīng)濟、可靠、有效的結(jié)構(gòu)體系很有必要。采用磁流變液等智能材料的半主動控制裝置因其諸多良好的性能備受研究人員關(guān)注,本文主要以MR阻尼器為控制裝置對地震激勵下的隔震連續(xù)梁橋進行振動控制,對比研究不同控制策略和方案作用下的控制效果,為MR阻尼器的推廣應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。本文首先介紹了結(jié)構(gòu)振動控制的概念、分類及其在工程領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀,著重闡述了被動控制、主動控制、半主動控制、混合控制及智能控制的基本原理和工程應(yīng)用,并對MR阻尼器進行簡介。然后,通過對磁流變液效應(yīng)的介紹,闡述了MR阻尼器的工作性能,對兩種常見的MR阻尼器動力學(xué)模型進行介紹,比較各自的優(yōu)缺點,并對具有自供電自感應(yīng)特性的新型磁流變阻尼器的研究現(xiàn)狀進行了介紹。其次,對本文所采用的連續(xù)梁橋Benchmark模型進行介紹,利用Newmark-β法對模型的非線性動力方程進行推導(dǎo),建立結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析流程,并采用多條地震波對該模型進行數(shù)值仿真,相應(yīng)的分析結(jié)果為本文控制設(shè)計的分析基礎(chǔ)。再次,將車輛領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的Skyhook控制算法及其改進算法引入基于MR阻尼的橋梁結(jié)構(gòu)半主動控制,進行針對性的控制設(shè)計,并對不同方案作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進行對比,分析結(jié)果表明:基于Skyhook算法及其改進算法的半主動控制對連續(xù)梁橋能夠?qū)崿F(xiàn)有效的振動控制,其中SK方案和SK-Jerk方案較M-SK方案有更出色的表現(xiàn)。最后,結(jié)合不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,分別建立了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和學(xué)習(xí)矢量量化網(wǎng)絡(luò)的智能控制策略,并進行控制方案設(shè)計,數(shù)值分析的結(jié)果表明:基于BP網(wǎng)絡(luò)的智能控制在峰值控制方面實現(xiàn)了接近樣本控制的效果,在全時程控制穩(wěn)定性上則具有優(yōu)異的表現(xiàn);基于LVQ網(wǎng)絡(luò)的智能控制能夠有效抑制橋梁振動響應(yīng),在基底剪力和傾覆彎矩的控制上尤為出色,整體上要優(yōu)于基于Skyhook算法的傳統(tǒng)控制方案。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U442.55
【圖文】：

圖 2.2 MR 阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖Fig 2.2 Schematic structure of MR damper阻尼器的動力模型及力學(xué)特性 MR 阻尼器平臺實驗數(shù)據(jù)結(jié)果進行分析，研究人員發(fā)現(xiàn) M當(dāng)復(fù)雜，呈現(xiàn)很強的非線性，為更好地發(fā)揮 MR 阻尼器的

圖 3.4 三維有限元模型Fig 3.4 The three-dimensional finite element modelABAQUS 對該橋進行非線性靜力分析，得到全橋質(zhì)量矩陣和初始結(jié)構(gòu)前兩階的振型阻尼比為 5%，運用瑞雷阻尼來模擬結(jié)構(gòu)阻尼ATLAB裝配組成結(jié)構(gòu)的原始數(shù)據(jù)，研究人員據(jù)此可以提出不同的控

【參考文獻】

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本文編號：2737880