結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制

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1、結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制林均峽王云劍國家地震局工程力學(xué)所”,土木工程結(jié)構(gòu)受到外部傳來的荷載控制國際會議全面展示了這方面的研、,。。如地震風(fēng)和海浪等作用會產(chǎn)生振動(dòng)究成果會議認(rèn)為將現(xiàn)代控制理論用于,,對工程結(jié)構(gòu)本身來說這些振動(dòng)是非常有土木工程對控制結(jié)構(gòu)的振動(dòng)有極好的效,。害的它使得結(jié)構(gòu)的壽命縮短并導(dǎo)致結(jié)果年在日本召開的第九屆世界地震,,,構(gòu)的破壞使居住者產(chǎn)生不舒適感增加工程會議上結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制方面的文章分。,,維護(hù)的工作量以及增加建筑投資等等因?yàn)樗膫€(gè)專題共有八十余篇研究的范圍,,,此必須將這些振動(dòng)盡量減小甚至消包括了結(jié)構(gòu)控制的各個(gè)方面這是以前幾。。除這樣就需要對結(jié)構(gòu)的振動(dòng)進(jìn)

2、行有效的屆所沒有的?？刂仆獠亢奢d引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)的全過程是,結(jié)構(gòu)控制的概念的提出至今還不到二由振源產(chǎn)生振動(dòng)通過傳播途徑傳遞到結(jié),。,,十年但這方面的發(fā)展是很快的國際理構(gòu)上筋而引起結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng)對不同。論和應(yīng)用力學(xué)協(xié)會于年和年分別的部分進(jìn)行控制就形成不同的控制方法“。兩次在加拿大召開第一和第二屆結(jié)構(gòu)見圖所示隔振·阻尼減振吸振圖梢振是,,通過減弱振源振動(dòng)強(qiáng)度而達(dá)到隔振是通過隔離層將振源與結(jié)構(gòu)隔開·。、撼切結(jié)構(gòu)振動(dòng)的方法如對機(jī)械振動(dòng)來目的在于減小和改變振源對結(jié)構(gòu)的作用強(qiáng),,說源是明確的可以采用消振的,以碑殉張度和方式此來達(dá)到減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)的目。,方法而土木工程所遇到的

3、外載一般是。,的隔振是工程減振研究最早應(yīng)用最廣獷,,。,地震和風(fēng)等荷載因其振源是不確定的泛的技術(shù)吸振是通過附加的子系統(tǒng)使結(jié)。月前還沒有什么有效的方法來進(jìn)行消振構(gòu)的振動(dòng)發(fā)生轉(zhuǎn)移,也就是使結(jié)構(gòu)的振動(dòng),能盤在結(jié)構(gòu)與子系統(tǒng)之間重新分配從而因此必須有復(fù)位裝置使結(jié)構(gòu)在振動(dòng)后能。。達(dá)到控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)的目的阻尼減振是采恢復(fù)到原位,用附加子系統(tǒng)以消耗結(jié)構(gòu)的能量為目的橡膠墊隔振。,的減振手段這種技術(shù)能降低結(jié)構(gòu)在共橡膠墊隔振是用橡膠扣薄詡廳組成。振區(qū)的反應(yīng)和寬頻帶隨機(jī)激勵(lì)響應(yīng)的均方層狀橡咬墊塊做隔振裝置橡膠墊的豎向。,,,值提供阻尼的方式有兩種非材料阻尼剛度比長大而水平剛度比較小

4、因此只。如阻尼器和材料阻尼如粘彈性阻尼能隔落火平地震動(dòng)的作用用于工程隔振,。,,材材復(fù)合材料等的橡咬經(jīng)處理后具有很大的阻尼橡膠,,結(jié)構(gòu)控制系戈根據(jù)是否需要外部能的剪切剛度稱應(yīng)變呈非線性特性小應(yīng)變,。,源又可分為需要外部能源的主動(dòng)控制和時(shí)抵抗風(fēng)載有利在大應(yīng)變時(shí)橡膠剛。,,不需要外部能源的坡動(dòng)控制度下降使結(jié)構(gòu)的自振周期變長可減小?！Y(jié)構(gòu)的反應(yīng)這種隔振措施簡單場行己。、廣泛用于許多實(shí)際工程一被動(dòng)控制。鋼滯變阻尼器隔振,,被動(dòng)控制不需要外部能源易于在工鋼滯變阻尼器是由低碳鋼制成的利,程上實(shí)現(xiàn)其研究歷史已有相當(dāng)長的時(shí)用屈服極限到強(qiáng)度極限之間的非線性變形,。。間因而在

5、工程中的應(yīng)用也比較廣泛被關(guān)系而制成的耗能裝置新西蘭的物理和。動(dòng)控制可分為如下幾類工程實(shí)驗(yàn)室研制了三種鋼滯變阻器第一,一基底隔振種鋼阻尼具有主要產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形的橫。,基底隔振是在工程結(jié)構(gòu)的基底設(shè)置隔臂第二種鋼阻尼器具有沿梁長產(chǎn)生近,,。振層以阻止地面運(yùn)動(dòng)傳遞到上部結(jié)構(gòu)似均勻彎矩的橫臂第三種鋼阻尼器有一。等厚楔形梁,以抵抗由端部橫向荷載產(chǎn)生從而達(dá)到控制結(jié)構(gòu)的目的根據(jù)隔振裝置,。,的不同又可分為如下幾種的彎矩鋼滯變阻器業(yè)已用于實(shí)際工程。滾子隔振系統(tǒng)隔振效果較好。滾子隔振是在基底放置滾珠或滾柱做通鉛寒滯變阻尼器隔振。,隔振裝置因?yàn)殇撝频臐L子本身的摩擦力在層狀橡膠支座

6、中擂入鉛塞構(gòu)成鉛,,,很小水平剛度為零能有效地防止水平塞滯變阻尼器這種隔振措施是七十年代。,,。地震動(dòng)傳到上部結(jié)構(gòu)所以在所有隔振后期由新西蘭人提出的因?yàn)橄鹉z墊的,,,裝置中滾子對隔離水平地震的效果最阻尼很小加入鉛塞后利用鉛的應(yīng)力一月。,好應(yīng)變的非線性關(guān)系來消耗能量增加橡膠,。,滾珠可以湘離兩個(gè)方向的水平振動(dòng)的阻尼實(shí)驗(yàn)表明隔振效果極佳并已在,。而滾柱只能貓離一個(gè)方向的振動(dòng)如果要實(shí)際工程中得到應(yīng)用。隔離兩個(gè)方向的振動(dòng)則必須采栩兩層滾基底滑移隔振,,柱這樣就增加了造價(jià)減小了便用空基底滑移隔振是在基底設(shè)置滑移摩擦。,,,間誰攀誦握的可靠性和壽命不能滿足層利用低摩擦

7、滑移材料地震時(shí)結(jié)構(gòu),,橋梁隔振的要求橋梁隔振多以橡膠墊取受地震力大于滑移摩擦層的抗剪強(qiáng)度時(shí)。。,代滾子隔振比較適合建筑結(jié)構(gòu)允許上部結(jié)構(gòu)發(fā)生相對于基礎(chǔ)的滑動(dòng)一,,,由于滾子沒有阻尼或阻尼極小滾子方面滑移摩擦層的抗剪強(qiáng)度小阻止了,。,,隔振系統(tǒng)在地震時(shí)結(jié)構(gòu)有較大的側(cè)移水平地震動(dòng)向結(jié)構(gòu)的傳遞另一方面通。,,過摩擦吸收能量從西聲到控制上部結(jié)構(gòu)筋網(wǎng)和砂漿抹面地震作用時(shí)消能縫抹、,,,振動(dòng)的目的這種措施最簡單提出的也面砂漿開裂產(chǎn)生滑移靠摩擦吸收能,,,,。最早因而獲得了廣泛的研究并已在實(shí)量通過豎直分布鋼筋限制其水平位移。際的工程中得到應(yīng)用在鋼筋混凝土剪力墻中設(shè)置豎縫可

8、以,二結(jié)構(gòu)構(gòu)造上的減振措施得到較好的減振效果這種方法最先由日,柔性