建筑结构风振反应的模糊控制
建筑振动控制改善建筑结构的高效技术措施

建筑振动控制改善建筑结构的高效技术措施近年来,随着城市化的快速发展和人们对建筑质量要求的提高,建筑振动控制成为一个备受关注的问题。
建筑振动不仅会引起建筑结构的损伤,还可能对人们的生活和工作产生不良影响。
因此,通过采取高效的技术措施来改善建筑结构的振动控制问题已成为当今建筑领域的研究热点。
I. 振动控制的背景在开始探讨建筑振动控制的技术措施之前,有必要了解振动控制的背景和原因。
建筑振动通常分为自然振动和非自然振动。
自然振动是由各种外部因素引起的,例如地震、风力、交通运输等,而非自然振动则与建筑结构自身的问题相关。
II. 技术措施一:结构调整一种常见且有效的建筑振动控制技术措施是对建筑结构进行调整。
通过改变建筑结构的刚度、质量或阻尼等特性,可以降低结构的振动响应。
例如,增加结构的刚度可以减小结构的振动幅度,而增加阻尼可以降低结构的振动频率。
此外,对建筑结构进行一定程度的加固和加重也可有效改善振动控制。
III. 技术措施二:减振装置另一种常见的建筑振动控制技术措施是采用减振装置。
减振装置能够吸收和消散结构的振动能量,从而减小结构的振动。
常见的减振装置包括液压减振器、弹性吸振器和质量减振器等。
这些装置可通过调节其参数来实现对结构振动的控制,从而改善建筑结构的稳定性和安全性。
IV. 技术措施三:振动隔离技术除了结构调整和减振装置之外,振动隔离技术也是一种常用的建筑振动控制措施。
振动隔离技术通过在结构与周围环境之间插入隔振装置来减小振动的传递。
常见的振动隔离装置包括弹性橡胶垫、弹簧系统和空气弹簧等。
这些装置可以有效地隔离或削弱外部振动在结构中的传递,从而减小建筑物内部的振动影响。
V. 技术措施四:智能控制系统随着科技的发展,智能控制系统也被应用于建筑振动控制中。
智能控制系统通过感知与分析结构的振动情况,并根据振动响应进行相应的调节和控制,从而实现建筑振动的控制和改善。
这些智能控制系统通常基于传感器和执行器,能够实时监测和调节结构的振动响应,提高结构的稳定性和可靠性。
相邻建筑结构的模糊振动控制

相邻建筑结构的模糊振动控制近年来,随着高层建筑的不断增多,相邻建筑结构之间的相互影响也越来越受到关注。
其中,最主要的问题之一就是相邻建筑结构在地震等外部激励下的相互振动问题。
这种相互振动会对建筑结构的安全性和舒适性产生不利影响,因此需要进行模糊振动控制。
相邻建筑结构之间的振动相互作用主要有两种类型:共振效应和非共振效应。
共振效应发生在振频接近的情况下,当两个结构在相同振动频率下共同振动时,振动会不断增强,导致结构破坏。
非共振效应则是指相邻建筑结构之间的振动传递,虽然振动频率不同,但振动能量会从一个结构传递到另一个结构,造成结构的不稳定。
为了控制相邻建筑结构之间的模糊振动,可以采取一系列措施。
首先是采用减震措施来减小结构的振动响应。
常用的减震手段包括添加摩擦阻尼器、液体阻尼器、弹性体和阻尼墙等。
这些减震装置能够吸收和耗散能量,从而减小振动能量的传递。
其次是采用结构控制系统来调整结构的振动特性。
常见的结构控制系统包括主动控制系统和半主动控制系统。
主动控制系统通过传感器实时监测结构振动状态,然后通过控制器对结构进行控制,使其产生抵消振动的力。
半主动控制系统则通过调整结构的刚度和阻尼,使结构在振动过程中能够自适应地减振,从而达到控制振动的目的。
另外,还可以采取结构隔离措施来降低振动的传递。
常见的隔离形式包括地基隔离和结构隔离。
地基隔离通过在建筑结构和地基之间添加隔离层,减少振动的传递。
结构隔离则是通过在建筑结构之间添加隔离层,使它们在振动时能够相对独立地运动,减小振动的传递。
另外,还有一些其他技术可以用于相邻建筑结构模糊振动的控制,如适应性结构振动控制和智能材料振动控制。
适应性结构振动控制是指通过调整建筑结构的动力参数,使其自适应地减振。
智能材料振动控制则是指利用具有特殊性能的材料来改变结构的振动特性,如形状记忆合金和压电材料等。
总之,相邻建筑结构的模糊振动控制是一个复杂而重要的问题。
通过采取减震措施、结构控制系统、结构隔离和其他技术手段,可以有效地减小相邻建筑结构之间的振动影响,确保其安全性和舒适性。
高层建筑结构的风致振动控制

高层建筑结构的风致振动控制在高层建筑结构设计和建造过程中,风致振动是一个重要的问题。
高楼居住者经常会感受到建筑物在强风中的晃动,这不仅影响住户的生活质量,还可能对建筑的结构稳定性产生负面影响。
因此,高层建筑结构的风致振动控制成为了研究的热点之一。
一、引言在引言中,我们将介绍高层建筑结构的风致振动控制的重要性,并提出本文研究的目的和意义。
二、背景这一部分将介绍高层建筑结构的基本特点和存在的挑战,特别是在面对大风时的振动问题。
我们还将简要讨论目前已有的研究成果和现有的风振控制方法。
三、风致振动现象的原理在这一部分,我们将解释高层建筑结构在风力作用下发生振动的原理。
这涉及到风荷载的作用机制以及结构的固有频率等基础知识。
四、风振控制方法本部分将介绍目前常用的风振控制方法,包括质量阻尼、刚度控制和主动控制等。
针对每种方法,我们将详细说明其工作原理和应用范围,并给出实例进行说明。
五、质量阻尼方法质量阻尼是一种被广泛应用于高层建筑结构的振动控制方法。
我们将介绍质量阻尼器的工作原理和种类,并分析其在不同情况下的有效性和适用性。
六、刚度控制方法刚度控制作为另一种常见的风振控制方法,可以通过调整结构的刚度来减小振动幅值。
我们将介绍刚度调整的原理和方法,并探讨其在实际工程中的应用情况。
七、主动控制方法相较于质量阻尼和刚度控制,主动控制是一种更加先进和灵活的振动控制方法。
我们将介绍主动控制方法的原理和实现方式,并分析其在高层建筑结构中的潜在应用前景。
八、结论在本文的结尾,我们将总结不同风振控制方法的优缺点,并对未来的研究方向进行展望。
我们还将强调高层建筑结构的风致振动控制对于建筑的安全性和居住者的舒适性的重要意义。
通过以上的分节论述,我们全面而系统地介绍了高层建筑结构的风致振动控制方法。
这些方法旨在减小建筑物在强风作用下的振动幅值,提高建筑物的稳定性和居住者的生活质量。
随着技术的不断进步和研究的深入,我们相信未来会有更多创新的方法和技术用于风振控制。
建筑结构地震反应的模糊开环控制

建筑结构地震反应的模糊开环控制
许斌;李黎
【期刊名称】《工程力学》
【年(卷),期】1999(16)2
【摘要】本文将模糊控制理论用于建筑结构地震反应的控制。
将地震波加速度作为模糊控制器的输入变量,通过模糊推理运算,得到控制力的大小。
在模糊控制器中使用了七条模糊控制规则,并考虑实际控制系统时间滞后,通过数值计算说明引入模糊推理运算后,控制系统的输入输出为非线性关系。
模糊开环控制能有效地减小建筑结构的地震反应。
【总页数】7页(P114-120)
【关键词】地震反应;模糊控制;开环控制;建筑结构
【作者】许斌;李黎
【作者单位】华中理工大学土木工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TU311.3
【相关文献】
1.高层建筑结构地震反应的分散遗传-模糊控制研究 [J], 汪权;王建国;陈涛;钱锋
2.浅谈高层建筑结构在地震作用下的受力特点及地震反应分析方法 [J], 刘海峰
3.两结构组合体系地震反应的主动开环控制原理及其分析 [J], 闵书亮; 孙景惠
4.唐山古冶
5.1级地震北京地区建筑结构地震反应观测记录初步分析 [J], 王飞;康
现栋;罗桂纯;阎婷;刘影
5.唐山古冶5.1级地震北京地区建筑结构地震
反应观测记录初步分析 [J], 王飞;康现栋;罗桂纯;阎婷;刘影
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超高层模块化建筑施工中的风振响应与控制分析

超高层模块化建筑施工中的风振响应与控制分析随着城市化进程的加快和人口增长,越来越多的超高层建筑被兴建起来。
超高层建筑由于其高度和结构特点,容易受到外界风力的影响。
特别是在施工阶段,模块化建筑在吊装和组装过程中更容易受到风振效应的影响。
因此,在超高层模块化建筑施工中,对于风振响应的分析与控制具有重要意义。
一、风振现象对超高层模块化建筑施工的影响1. 施工期间的安全在超高层模块化建筑的吊装和组装过程中,如果遇到大风天气,在没有采取适当措施之前施工是非常危险的。
大风不仅会影响工人的操作安全,还可能导致吊装设备失稳或者堆放材料被吹散。
2. 结构稳定性超高层数住宅楼房通常采用了较轻量且柔韧性良好的材料进行构造,这样容易在风力的作用下发生振动。
长时间频繁的风振可能导致楼体结构疲劳,甚至引发崩塌事故。
二、风振响应分析方法1. 数值模拟方法数值模拟方法是目前较为常用的风振响应分析手段之一。
通过建立超高层模块化建筑的有限元或计算流体动力学模型,可以对其在特定风速下的结构响应进行仿真计算。
该方法能够反映建筑结构和环境因素之间的相互影响,从而更好地了解超高层建筑在不同条件下的振动性能。
2. 实测方法实测方法是通过安装传感器和数据采集设备来直接观测超高层模块化建筑在不同条件下的实际振动情况。
通过采集得到的数据,可以对超高层建筑吊装施工中存在的风振问题进行有效评估和分析,并为制定合理控制方案提供依据。
三、风振控制技术1. 动态调整结构刚度通过调整结构刚度,改变超高层模块化建筑受力和振动特性,可以有效减小风振响应。
例如,在施工过程中采用可调节刚度的支撑结构或采用柔性连接方式,可以使建筑更具柔韧性,从而减小振动。
2. 使用风阻板或吸振器在超高层模块化建筑上安装风阻板或吸振器,可以调整细触体的共振频率,从而减小风力对建筑物的作用。
这些辅助设备能够通过吸收或分散风力产生的能量来控制振动。
3. 优化结构设计在超高层模块化建筑设计阶段,采用合理的结构形式和材料选择,能够改善其抗风性能,并降低风力对建筑物的影响。
建筑物震动反应和振动控制技术

建筑物震动反应和振动控制技术建筑物震动反应和振动控制技术是建筑工程中一个重要的研究领域。
当地震、风力、人体活动或机械设备等外部力作用于建筑物时,会引起建筑物的振动并产生一系列动态响应。
这些振动和动态响应如果超过一定程度,将会对建筑结构的安全性、舒适度以及设备的正常运行产生不良影响。
为了降低该类影响,建筑物需要应用振动控制技术。
本文将详细介绍建筑物震动反应和振动控制技术的相关概念、方法和应用。
一、建筑物震动反应的概念和特点建筑物震动反应是指建筑结构对外部力产生的振动现象。
其特点主要包括以下几个方面:1. 建筑物震动通常是多自由度振动,即建筑结构可以在多个方向上振动。
2. 不同模态的振动会发生耦合现象,即一个模态的振动会引起其他模态的振动。
3. 震动反应受到建筑结构的初始状态、频率特性、阻尼特性等多个因素的影响。
4. 不同类型的力会引起建筑物不同方向上的振动响应,如地震力主要引起水平方向的振动,风力主要引起垂直方向的振动。
二、建筑物震动控制的方法为了减小或控制建筑物的震动反应,可以采用以下几种方法:1. 增加建筑结构的刚度:通过增加结构的刚度,可以使其对外部力的响应程度降低,从而减小振动反应。
2. 引入阻尼装置:在建筑物结构中加入阻尼装置,可以吸收和分散振动能量,降低结构的振动响应。
3. 控制外部力:通过改变外部力的作用方式和强度,减小其对建筑物的振动影响。
4. 使用隔震技术:将建筑物与地面通过特殊装置隔离,从而减小外部力对建筑物的传递,达到减震效果。
三、振动控制技术的应用振动控制技术广泛应用于各类建筑物和结构中,包括高层建筑、桥梁、输电线路等。
以下是振动控制技术在某些领域的应用示例:1. 高层建筑:通过调整结构的刚度和引入阻尼装置,可以有效减小高层建筑的地震响应和风振效应。
2. 桥梁工程:使用隔震技术,可以减小地震对桥梁的影响,提高桥梁的抗震能力。
3. 输电线路:通过引入阻尼装置和减振器,可以降低输电线路在风力作用下的振动,减小对线路设备的磨损。
高耸结构模糊随机风振反应的振型控制

高耸结构模糊随机风振反应的振型
控制
高耸结构模糊随机风振反应是一种振型控制方式,它通过不断地调整高耸结构的振动参数以达到控制振型目标的目的。
它可以有效地减少振动参数之间的复杂关系,使得振型控制变得更加容易。
首先,要实现高耸结构模糊随机风振反应的振型控制,必须对结构特性进行详细的分析和测量,以便了解振动参数的变化情况。
其次,应该根据分析和测量结果,确定振动参数的模糊随机调整规则,以达到振型控制的目的。
然后,在振型控制过程中,可以根据模糊随机调整规则不断地调整振动参数,以达到振型控制的目的。
最后,为了实现更好的振型控制效果,可以在振型控制过程中适当地加入额外的控制参数,如振动时间、振动幅度等。
此外,要实现高耸结构模糊随机风振反应的振型控制,还必须确保结构的稳定性和可靠性。
为此,可以采用相关的安全措施,如定期检查结构的强度,避免风振反应对结构安全性产生不利影响。
此外,高耸结构模糊随机风振反应的振型控制还可以实现能量回收。
在振型控制过程中,可以采用相关技术,
将结构所受的振动能量转换成电能,从而有效地节省能源。
总之,高耸结构模糊随机风振反应的振型控制是一种有效的振型控制方式,它可以较好地控制高耸结构的振动参数,从而达到控制振型的目的。
但是,为了实现更好的振型控制效果,应该采取相关的安全措施,同时也要注意能量回收问题。
超高层建筑的风振分析与控制

超高层建筑的风振分析与控制随着城市化进程的加速,超高层建筑在世界各地如雨后春笋般涌现。
这些高耸入云的建筑不仅是城市的地标,也是现代建筑技术的杰作。
然而,超高层建筑在面临强风时,会产生风振现象,这对建筑的安全性和舒适性构成了严峻的挑战。
因此,对超高层建筑进行风振分析与控制至关重要。
风振是指风对建筑物的作用引起的结构振动。
对于超高层建筑来说,由于其高度较大、结构柔性增加,风振的影响更为显著。
风振可能导致建筑结构的疲劳损伤、构件破坏,甚至影响建筑物的使用功能和居住者的舒适度。
为了确保超高层建筑在风荷载作用下的安全可靠,需要深入了解风振的产生机制和特点,并采取有效的分析和控制方法。
风振分析是研究超高层建筑在风荷载作用下响应的重要手段。
常见的风振分析方法包括风洞试验、数值模拟和理论分析等。
风洞试验是一种通过在风洞中模拟实际风场环境,对建筑模型进行测试的方法。
通过测量模型在不同风速和风向条件下的力和位移响应,可以获得较为准确的风振特性数据。
数值模拟则是利用计算机软件对风场和建筑结构进行建模和计算,能够快速预测风振响应,但需要对模型的准确性进行验证。
理论分析则基于力学原理和数学方法,对风振问题进行简化和求解,但在处理复杂结构和流场时存在一定的局限性。
在进行风振分析时,需要考虑多种因素。
首先是风的特性,包括风速、风向、风谱等。
不同地区的风特性差异较大,因此需要根据建筑所在的地理位置和气象条件确定合适的风荷载参数。
其次是建筑的结构特性,如结构形式、刚度分布、质量分布等。
这些因素会影响建筑对风荷载的响应。
此外,还需要考虑建筑周围的环境,如周边建筑物的干扰、地形地貌等。
风振控制是减小超高层建筑风振响应的有效措施。
常见的风振控制方法包括被动控制、主动控制和半主动控制。
被动控制是通过在建筑结构中设置耗能装置或调整结构的自身特性来消耗风振能量,例如安装调谐质量阻尼器(TMD)、调谐液体阻尼器(TLD)等。
主动控制则是通过外部能源输入,实时调整控制系统的参数,以主动抵消风振的作用。
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姥 建 科
试研■ 验 究
建 筑 结 构 风 振 反 应 的 模 糊 控 制
王 兆 揉 . 美 湘 。 文 斌 。 盛 淮 顾 陈 许
( 建 工程 学 院土 木 工程 系 . 建 福 州 3 0 0 ) 福 福 5 18 摘 要 本 文 通 过 建 立 高层 建 筑 的 动 力 学模 型 . 用 SMULNK 进 行 风 振 反 应 的 动 力 学 分 析 。 根 据 高 层 建 利 I I
筑 风振 反 应 的 动 力特 征 , 用 S g n 采 u e o型模 糊 系统 、 P网络 及 混 合 学 习算 法 , 计 出模 糊 控 制 策 略 。 用 Ma a B 设 d b语
言 编 制 程 序 并 对 控 制 系统 进 行 SM ULNK 数值 仿 真 分析 。 析 结 果 表 明 模 糊 控 制 是 一 种 有 效 的 方 法 。 I I 分
Ab ta t T i ril sb s d o h sa l h n fh 一 i u l i g d n mi d la d t e Dy a c An lss o s r c : h s a t e i a e n t e e tb i me to i rs b idn y a c mo e n h n mi ay i f c s e
Ke r s wid id c dvbain f zyc nrl SMUU NK i lt n ywo d : n n u e irt ,u z o t , I o o smuai o
0 引言
随 着 经 济 的 飞 速 发 展 和 科 学 技 术 的不 断 进 步 , 层 建 筑 高 的 建 造 技 术 也 有 了 突 飞 猛 进 的 发 展 , 层 建 筑 发 展 的 特 点 使 高 得 结 构 对 风 的敏 感 性 大 大 增 强 . 平 风 荷 载 更 容 易诱M e- in CHEN W e - i XU Sh n - u i Zh o l an G ixa g, n b n, e g h a
( e at e t f iiE gn e n ,u inU ies yo eh o g F zo 5 1 8 D p r n vl n ie r g Ja nv r t f c n l y,u h u3 0 0 ) m oC i F i T o
关 键词 风 振 反 应 : 糊 控 制 ;I 模 SMUL NK 仿 真 I
Th u z o to f n irt n r s o s fte a c i c u a tu t e e f z y c nr l d vb a i e p n e o h r ht t r l r cur o wi o e s
设 此 时 无 控 制 作 用 , 系 的 状 态 矢 量 矩 阵 微 分 方 程 ( 称 状 体 简
态方程 ) : 为 { () = A 】z f l 曰 】 H f ) D 】 f ) z f 】 【 ( () +[ ( () +【 { ) p( () 1
式 中:
的 大 幅度 振 动 。 风 效 应 问 题 已 逐 步 成 为 控 制 高 层 建 筑 安 全 性 、 济 性 和 舒 适 性 的最 主 要 因 素 之 一 。 对 高 层 建 筑 的 风 振 经
响应进行控制 . 免风 灾破坏具有十分重要的意义。 避 然 而 建 筑 结 构 本 身 是 一 个 庞 大 复 杂 的 结 构 体 。 本 身 存 其 在 着 很 多 不 确 定 性 因 素 。其 次 , 筑 的 荷 载 具 有 很 强 的随 机 建 性 。 这 些 特 点 给 结 构 控 制 的推 广 应 用 提 出 了 很 多 问 题 , 给 也 其 实 验 研究 带 来 了 很 多 困难 。因 此 , 讨 好 的 仿 真 分 析 方 法 , 探 并 利 用 设 计 出 的 模 糊 控 制 策 略 对 结 构 进 行 有 效 的控 制 具 有 非 常 积 极 的作 用 。 本 文 在 上 述 背 景 下 , 建 筑 结 构 控 制 理 论 从
w n - n u e ep n eto g I i d i d c d r s o s h u h S MUH NK. e ft e d n mi h r c r si s o ih r e b i i g wi d i d c d I tms o y a c e a a t it fh s - s u l n n - n u e n h t c i d r s o s , i ril s sS g n f z y s s m P n t n y r e r ig ag r h a d d sg s t e f z y c n r ls a— e p n et sa t e u e u e u z y t B e d h b d l a n lo t m n e i n u z o to t t h c e a i n i h r e y. e r s l o f b ln u g r g a t o to y tm n h u rc l i l t n a d a a y i fS MUH NK g Th e u t fMa a a g a e p o r m o c n rls s l e a d t e n me a mu ai n n l sso I i s o s o s t a u z o t li a f ci e me h d h w t z y c n r s n e e t to . h f o v