近斷層地震下基于模糊控制的半主動(dòng)隔震系統(tǒng)減震研究.pdf

1、近年來，基礎(chǔ)隔震已經(jīng)成為對(duì)重要土木工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行減震防護(hù)的重要措施。雖然阻尼器能夠在強(qiáng)震中有效地降低隔震結(jié)構(gòu)的基底位移，但是較大的被動(dòng)阻尼力會(huì)使上部結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)出現(xiàn)明顯放大的現(xiàn)象。而半主動(dòng)控制作為一種智能控制策略，能夠通過當(dāng)前的結(jié)構(gòu)響應(yīng)實(shí)時(shí)調(diào)整輸出阻尼力的大小，因此比傳統(tǒng)的被動(dòng)控制更具優(yōu)越性。近斷層地震動(dòng)具有不同于遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)的地震形式和破壞方式，成為當(dāng)今學(xué)者研究的熱點(diǎn)。本文對(duì)近斷層地震動(dòng)及隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，提出了基于壓電摩擦阻尼器的模

2、糊控制策略，主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　(1) 對(duì)近斷層地震動(dòng)的特征進(jìn)行研究。在數(shù)據(jù)庫中選取不同場(chǎng)地下的近斷層地震動(dòng)，并建立了不同場(chǎng)地下近斷層地震動(dòng)反應(yīng)譜，生成不同場(chǎng)地下的人工近斷層地震動(dòng)。研究表明：近斷層地震動(dòng)的破裂向前方效應(yīng)和滑沖效應(yīng)導(dǎo)致近斷層地震動(dòng)具有明顯的長(zhǎng)周期速度脈沖，而且近斷層地震動(dòng)反應(yīng)譜的特征周期及動(dòng)力系數(shù)均大于遠(yuǎn)場(chǎng)地震，并且場(chǎng)地條件越軟，特征周期和動(dòng)力系數(shù)越大。
　　(2) 提出基于壓電摩擦阻尼器的新型模

3、糊控制器，該模糊控制應(yīng)用多級(jí)式模糊控制策略，其中次級(jí)模糊控制器以隔震層的速度和位移為輸入，以阻尼器的電壓為輸出；高級(jí)模糊控制器以地震動(dòng)速度為輸入，實(shí)時(shí)調(diào)整次級(jí)模糊控制的量化因子及比例因子，并采用遺傳算法對(duì)高級(jí)模糊控制器的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
　　(3) 應(yīng)用MATLAB軟件，對(duì)一隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬，并與最優(yōu)半主動(dòng)控制和被動(dòng)控制的減震效果進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明，本文提出的模糊控制器能有效地降低隔震結(jié)構(gòu)的基底位移和上部結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)，并