结构振动逻辑控制

第1章 绪论

1.1 结构振动控制

1.2 智能阻尼器和结构半主动控制

1.3 智能控制算法

1.4 MR阻尼器半主动控制算法

1.5 本书主要内容

第2章 半主动控制系统

2.1 MR阻尼器耦联的带裙高层建筑半主动控制系统

2.2 结构模型设计

2.3 结构模型参数、自振频率和振型计算

2.4 结构模型动态特性测试

2.5 地震反应方程

2.6 电流控制器

2.7 MR阻尼器特性测试与建模

第3章 逻辑控制

3.1 逻辑控制的基本概念

3.2 逻辑控制的数学工具――泛布尔代数

3.3 逻辑控制系统组成

3.4 逻辑控制原理

3.5 逻辑控制的特点

3.6 逻辑控制的工业应用

第4章 半主动逻辑控制方法

4.1 基于速度和位移反馈的单MR阻尼器半主动逻辑控制方法

4.2 基于加速度反馈的单MR阻尼器半主动逻辑控制方法

4.3 柔性的单MR阻尼器半主动逻辑控制方法

第5章 仿真研究

5.1 仿真输入

5.2 MR阻尼器仿真

5.3 结构地震反应仿真

5.4 单阻尼器耱联结构地震反应仿真系统设计

5.5 Passive off控制仿真结果

5.6 逻辑控制A、逻辑控制B和逻辑控制C控制仿真结果

第6章 振动台试验系统及软件设计方法

6.1 振动台试验系统设计

6.2 地震模拟振动台

6.3 试验控制系统设计

6.4 结构响应的获取方法

6.5 试验软件设计方法

6.6 自动数据分解法

第7章 单阻尼器耦联结构半主动逻辑控制振动台试验

7.1 EI-Centro地震波

7.2 控制程序设计

7.3 试验控制平台设计

7.4 结构地震反应的振动台试验结果

7

5 Passive off控制试验结果比较分析

7.6 逻辑控制试验结果比较分析

第8章 半主动逻辑控制方法控制性能研究

8.1 部分最优控制

8.2 部分最优控制试验

8.3 不同激励下的地震模拟振动台试验

8.4 控制性能分析

第9章 多阻尼器耦联结构半主动逻辑控制

9.1 多MR阻尼器半主动控制

9.2 观测点的选取

9.3 基于速度和位移反馈的多MR阻尼器半主动逻辑控制方法

9.4 基于加速度反馈的多MR阻尼器半主动逻辑控制方法

9.5 柔性的多MR阻尼器半主动逻辑控制方法

9.6 试验系统及其控制系统设计

9.7 振动台试验及其结果比较分析

9.8 逻辑控制D、逻辑控制E和逻辑控制F的适应性和鲁棒性

9.9 半主动控制系统可靠性分析

参考文献2100433B

本书是目前国内出版的第一本关于结构振动逻辑控制方面的专著。

本书共分9章,详细介绍结构振动逻辑控制的理论、计算机仿真和试验研究。作者以带裙房高层建筑结构为典型对象,将基于泛布尔代数的逻辑控制引人结构振动控制中,建立具有工程应用价值的半主动逻辑控制算法,包括逻辑控制A、逻辑控制B、逻辑控制C、逻辑控制D、逻辑控制E和逻辑控制F等6种,并将其运用于带裙房高层建筑地震反应鞭梢效应的控制,进行世界上首次单/多MR阻尼器耦联的带裙房高层建筑结构地震反应的振动台试验并取得成功。

本书主要介绍了结构振动控制、减振方法和减振装置、多自由度体系的模态分析与减振适用于结构控制的理论以及低元化模型的建立、主动型动力吸振器、土木结构的控制；建筑结构的控制。书中还涉及建筑物的抗震等内容。本书适用于建筑、桥梁工程中结构设计的工程技术人员，以及与结构有关的其他工程技术人员参考。

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 土木工程结构抗震技术的演变与发展

1．3 结构振动控制的研究历史与发展

1．3．1 中外古建筑结构振动控制的成功应用

1．3．2 当代土木工程结构振动控制技术的发展

1．3．3 国内外土木工程结构振动控制技术研究的新形势

1．4 土木工程结构振动控制技术分类

1．4．1 被动控制

1．4．2 主动控制

1．4．3 半主动控制

1．4．4 混合控制

第2章 耦合地震作用下滑移隔震结构振动控制

2．1 引言

2．2 滑移隔震的基本原理与特性

2．2．1 滑移隔震的基本原理

2．2．2 滑移隔震的基本特性

2．3 滑移隔震体系的分类

2．3．1 基于滑动摩擦力的隔震结构

2．3．2 基于滚动摩擦力的基础隔震结构

2．4 软钢U型带片向心机构

2．4．1 U型带片限位阻尼器及其恢复力模型

2．4．2 状态的判定

2．5 滑移隔震结构动力反应分析

2．5．1 竖向地震作用对结构的影响

2．5．2 双向耦合地震作用下滑移隔震结构多质点动力分析模型的建立

2．5．3 滑移隔震结构的滑动与啮合状态判别准则

2．5．4 滑移隔震结构的竖向运动微分方程的建立

2．5．5 滑移隔震结构水平运动微分方程的建立

2．6 滑移隔震结构多质点体系地震反应时程分析

2．6．1 地震波选取和调整

2．6．2 滑移隔震结构多质点体系的弹塑性时程分析

2．6．3 拐点的处理

2．6．4 工程实例分析

第3章 耦合地震作用下LRB隔震结构振动控制

3．1 引言

3．2 LRB隔震原理及隔震系统的组成

3．2．1 LRB隔震的基本原理

3．2．2 LRB隔震结构的组成

3．3 LRB及其设计

3．3．1 LRB恢复力模型

3．3．2 LRB设计

3．4 LRB隔震结构的动力反应分析

3．4．1 双向耦合地震作用下LRB隔震结构多质点动力分析模型建立

3．4．2 LRB隔震结构竖向运动微分方程的建立

3．4．3 LRB隔震结构水平运动微分方程的建立

3．4．4 LRB隔震结构多质点体系地震反应时程分析

3．4．5 工程实例分析

第4章 耦合地震作用下MRD结构振动控制

4．1 引言

4．2 MRF与MRD

4．2．1 MRF的组成

4．2．2 MRF的工作原理

4．2．3 MRF的力学模型

4．2．4 MRF的优点

4．2．5 MRD

4．2．6 MRD的设计

4．3 MRD的恢复力模型

4．3．1 Bingaln黏塑性模型

4．3．2 Bingham黏弹-塑性模型

4．3．3 Bouc-wen模型

4．3．4 现象模型

4．3．5 轴对称模型

4．3．6 平板模型

4．3．7 简化模型

4．4 MRD结构的地震反应分析

4．4．1 双向耦合地震作用下MRD结构多质点动力分析模型的建立

4．4．2 MRD结构竖向运动微分方程的建立

4．4．3 MRD结构水平运动微分方程的建立

4．4．4 采用瞬时最优控制策略的地震反应分析

4．4．5 工程实例分析

第5章 耦合地震作用下MRD与滑移隔震混合控制

5．1 引言

5．2 MRD与滑移隔震混合方式

5．2．1 隔震层安装MRD

5．2．2 上部结构层间安装MRD

5．2．3 隔震层与上部层间都安装MRD

5．3 MRD与滑移隔震混合结构地震反应分析

5．3．1 双向耦舍地震作用下MRD与滑移隔震混合结构多质点动力分析模型建立

5．3．2 MRD与滑移隔震混合结构滑动与啮合状态判别准则

5．3．3 MRD与滑移隔震混合结构竖向运动微分方程的建立

5．3．4 MRD与滑移隔震混合结构水平运动微分方程的建立

5．3．5 工程实例分析

第6章 耦合地震作用下MRD与LRB隔震混合控制

6．1 引言

6．2 耦合地震作用下MRD与LRB隔震混合结构动力分析模型建立

6．3 MRD与LRB隔震混合结构竖向运动微分方程的建立

6．4 MRD与琥B隔震混合结构水平运动微分方程的建立

6．5 工程实例分析

第7章 耦合地震作用下结构优化设计

7．1 结构振动控制优化设计必要性与特点

7．1．1 结构振动控制优化设计必要性

7．1．2 结构振动控制优化设计特点

7．2 离散变量优化设计方法的应用概况与新发展

7．2．1 离散变量优化设计的应用概况

7．2．2 离散变量优化设计方法的新发展

7．3 SGA

7．3．1 SGA的特点

7．3．2 SGA的理论基础

7．3．3 SGA应用步骤

7．3．4 符号串的编码与解码

7．3．5 个体适应度的评价

7．3．6 遗传算子

7．3．7 SGA的运行参数

7．4 SGA的改进

7．4．1 SGA的主要缺点

7．4．2 SGA的改进措施

7．5 离散变量优化设计的直接搜索算法

7．5．1 离散变量优化设计的单向搜索算法

7．5．2 离散变量优化设计的进退搜索算法

7．5．3 离散变量优化设计的斐波那契算法

7．6 直接搜索算法与SGA的混合

7．6．1 算法的混合原则

7．6．2 算法的混合策略

7．6．3 算法的混合原理

7．6．4 初始群体的形成

7．6．5 群体的进化

7．7 滑移隔震结构的参数优化研究

7．7．1 优化模型的建立

7．7．2 工程实例分析

7．8 LRB隔震结构的参数优化研究

7．8．1 优化模型的建立

7．8．2 工程实例分析

7．9 MRD结构布局优化设计

7．9．1 优化模型的建立

7．9．2 工程实例分析

7．10 MRD与滑移隔震混合结构参数的优化研究

7．10．1 优化模型的建立

7．10．2 工程实例分析

7．11 结构参数的优化研究

7．11．1 优化模型的建立

7．11．2 工程实例分析

参考文献2100433B

随着学科的发展，结构的振动与控制已经成为土木工程及相关领域中两个重要的组成部分，它们的联系越来越密切。《结构振动与控制(精)》第一篇介绍结构动力学的基本原理，单自由度体系、多自由度体系和无限自由度体系的振动，自振特性与动力反应的数值解法。本篇后三章介绍工程地震、地震作用及结构随机地震反应的基本内容，这些内容为后续章节奠定了基础。第二篇介绍结构被动减振控制，主要内容包括基底隔震、调谐质量阻尼器、调液质量阻尼器、耗能阻尼器及其它减振装置等。第三篇介绍半主动控制和混合控制方法，主要介绍半主动变刚度、变阻尼控制，混合质量阻尼器HMD控制和基底隔震─主动控制系统等。第四篇除简要介绍主动控制的原理、方法和工程应用外，着重阐述了结构控制中的一个新的研究方向─结构智能控制。