磁流變阻尼器為結構振動控制提供了一種可行的方案,其中磁流變阻尼器的真實建模是控制方法發(fā)展和結構設計的關鍵因素。現有的磁流變阻尼器的唯象模型大多是從試驗觀測的動力性能中推導得出的。由于數值模型優(yōu)化時出現的固有參數不確定性,基于確定性參數的振動控制設計可能無法提供可靠的響應。從試驗數據中得到阻尼器參數的不確定性分析,可以為振動控制設計和評估提供重要的、互補的潛在量化影響。本研究以大型200kN磁流變阻尼器的試驗識別試驗結果為基礎,評估現有磁流變阻尼器模型的參數不確定性。將馬爾可夫鏈蒙特卡羅模擬與廣義似然不確定性估計（GLUE）方法相結合,得到模型參數的后驗分布。并利用磁流變阻尼器力學性能預測,比較模型參數不確定性對阻尼器性能的影響。在對3個不同阻尼器模型得到不確定性參數結果后,利用考慮相關性的三階矩方法進行重新取樣,以確保參數結果可以應用到不同情況下的模擬。進一步將其應用到一個三層非線性鋼框架結果中。使用電流恒定的簡單控制方法,按照不同的工況,即所有阻尼器參數完全相關和同一樓層阻尼器參數完全相關兩組情形,討論分析其阻尼器參數不確定性對結構產生的加速度、層間位移等響應變化。借此以評價控制裝置... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１大地震造成的災難：??

?山東大學碩士學位論文???１．２結構控制方法??為了使得建筑物在極端條件下也滿足性能設計的要求，一些新的減震方??法被提出來，在這其中結構控制作為一種可靠并且有效的方法備受研宄者的??青睞。在土木工程領域，結構控制發(fā)展的非常迅速，在過去二十年獲得了極??大的發(fā)展＞９］。雖然本身結構控制的理念是源自于航空航天相關中的追蹤問??題和狀態(tài)控制問題，這項技術被迅速地移植到土木工程領域，例如對應處于??極端風荷載和地震荷載條件下的房屋建筑與橋梁的保護。這個想法首先被美??籍華裔教授Ｙａｏ于１９７２年提出，由此為起點，這個領域迅速發(fā)展成熟，大??量學者參與到這項研宄。在日本，結構控制在很早就被應用于實際工程中，??在大阪一座超過２０層的足尺建筑Ｋｙｏｂａｓｈｉ?Ｓｉｅｗａ大樓，是世界上第一個安??裝ＡＭＤ的鋼結構建筑，使用了主動控制系統，以控制地震和強風，ＡＭＤ??通過傳感器感知振動的頻率、幅度等，把信號傳遞給執(zhí)行器，執(zhí)行器通過改??變質量塊而把慣性控制力施加給振動體，實現抑制振動的功能。在美國，被??動基礎隔離系統在底層和中高層建筑中已經被寫入設計規(guī)范中，并且有許多??工程實踐。在中國臺灣，臺北１０１大樓也使用了結構控制的思路，為了減小??風振動對于高層的影響，建筑的設計者在頂樓放置一個ＴＭＤ用以降低結構??在大風條件下的位移，提高建筑的舒適度。結構控制領域傾向于代表不同控??制觀點與控制方法，但都有共同的目標：保護城市建筑及其中居民的生命財??產安全。??Ｉ繼ＩＭ??（ａ）?（ｂ）??圖１．２結構抗震在工程中的實例??（ａ）?Ｋｙｏｂａｓｈｉ?Ｓｉｅｗａ大樓；（ｂ）臺北?１０１?大樓。??３??

略、滑移相似摩擦控制策略，以及最大能量耗散策略等多??種形式。除此以外，還有一些基于神經網絡，模糊控制的磁流變阻尼器控制??方法也被研究者們提出來。??ＭＲ?Ｄａｍｐｅｒ??Ｄｉｉｐ／Ｖｅｌ／Ａｃｃｅｌ?｜?（?＼?．???：??＾?！??／＊?、疆?—＂＂■■■■?■?Ｎ?＿?■■疇?｜??ｉｃｏｎ?ＰＷＭ?ｉｐＷＭｉ?ｉｅｆｆ??■??、?ＡｍｐＨｆｋｒ?Ｉ??ｌ?Ｊ?ｌ?ｌ?－Ｊ?＼???Ｊ?？??、?ｚ??Ａ?Ｂ?Ｃ??圖１．３磁流變阻尼器控制示意圖??然而，這些基于磁流變阻尼器模型和控制方法的研宄大多涉及小規(guī)模的??磁流變阻尼器，而只有少數研宄是針對足尺磁流變阻尼器進行的。并且這些??控制方法的預測和制定，都是基于單一確定性參數進行的，沒有充分考慮模??型不確定性的影響。而對于帶有磁流變阻尼器的結構系統，也還沒有開??發(fā)出基于不確定性參數的預測程序，以充分考慮在建模過程中，模型與實際??情況的偏差，這使得目前的數值模擬得出的響應預測缺少可靠性。同樣在控??制工程的角度，單一參數的系統得到的控制結構缺少魯棒性的檢驗，即在磁??流變阻尼器的力學性能發(fā)生不確定性的變化時，半主動控制能否依然得到穩(wěn)??定的結果。簡而言之，不確定性因素在已有的研宄中被忽略，可能會影響磁??流變阻尼器的模型預測可靠性，和磁流變阻尼器的控制穩(wěn)定性。??１．４本章小結??本章節(jié)作為論文的緒論部分，詳細介紹了抗震研宄在土木工程領域的重??要原因，并梳理了抗震理論的發(fā)展歷程，從簡單傳統的只考慮橫向強度設計??方法，到現代的基于性能的設計方法�，F階段更復雜的設計要求趨使我們在??６??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3289019