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1、现代土木工程中结构减震控制 摘要：近些年来我国地震频发，对我国的经济持续发展产生一定的影响，同时也对我国人民的生命财产安全造成巨大的损失。因此，就很有必要探讨土木结构之中怎样做好减震控制。本文主要从介绍了三种土木结构减震的方法。关键词：土木工程；结构；减震控制中图分类号：TQ336.4+2文献标识码：A引言地震作为一种破坏性极大地自然灾害，因为具有随机性以及突发性,对于地震并没有准确的预报,通常就造成了灾难的性后果。过去结构抗震设计方法主要是依靠增加结构它自身的强度以及变形能力来增强抗震能力。抗震设计需要考虑的主要问题是怎样给结构提供可以抵
2、抗当前地震作用的能力。可以通过选择合适的塑性铰的位置以及仔细设计构件的细部构造来保证结构的整体性以及制止倒塌的发生,但是，不可避免的对于结构构件产生损伤。减震控制方法主要是使用隔震、耗能、施加外力以及调整结构动力特性这些方法来消减结构地震反应,进而可以保证结构其本身的安全。同传统结构抗震设计方法相比较而言,具备着安全可靠、行之有效、经济节省以及适用范围广的优势，是在土木工程之中防灾减灾非常积极有效的方法以及技术。6当前土木工程减震控制的主要方法1.1被动控制被动控制不会提供外部能量,而是通过减震以及隔震装置来使得振动能量消耗,并且阻止振动在结
3、构之中的传播,具备着构造简单、造价低、易于维护以及不需要外界能源支持这些优点被广泛的应用着。被动控制主要是进行基础隔震和耗能减震，基础隔震这是在上部结构以及基础之间来设置水平柔性层，使得结构侧向振动的基本周期延长，可以减小水平地震地面运动他对上部结构的作用。基础隔震的研究主要则是研究开发出性能卓越并且价格低廉的隔震装置。在上个世纪的70年代末期提出了叠层橡胶支座隔震方法以及技术，这样结构基础隔震则进入到了蓬勃发展的阶段。开发出一批应用相当广泛的隔震装置有夹层橡胶垫隔震装置、铅塞滞变阻尼器隔震装置、粉粒垫层隔震装置、基底滑移隔震装置、钢滞变阻尼
4、器隔震装置、悬挂基础隔震装置以及混合隔震装置等等。当前基础隔震的使用比较广泛，隔震结构的分析以及设计方法逐渐成熟。目前世界已经建成上千座隔震建筑以及桥梁，同时呈现出良好的减震效果。6结构耗能减震在结构中设置非结构构件的耗能元件，结构振动使得耗能元件可以被动地往复相对变形或者在耗能元件之间产生往复运动的相对速度，这样可以消散结构振动的能量，使得结构的动力反应减轻。目前已经研究发展起来的耗能装置通常有金属屈服阻尼器、摩擦阻尼器、粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器以及复合型耗能器等等。结构耗能减震在一定程度之上可以经受住地震的考验，中国目前也
5、有几十余座新建或者加固的被动耗能减震建筑比如说上海电视塔、珠海金山大厦。1.2、主动控制主动控制主要以现代控制理论为基础，同时对结构反应或者环境干扰来进行实时跟踪和预测，并且在精确的结构模型基础之上使用和决策的最优控制力，通过作动器来对结构施加控制力，如此则就减小将会有效的抑制结构的动力反应。主动控制主要可以分为:开环控制以及闭环控制这两种，开环控制指的是直接结构来对环境干扰进行量测，依据测量数据分析同时综合出控制律，闭环控制主要是指在结构反应观测基础之上有效实现的主动控制。闭环控制具备相当高的抗干扰能力，这对于系统元件的精度要求不高，控制的
6、效果比较明显，所以就得到了非常广泛的应用。主动控制的研究通常是集中在主动控制算法的运用处理以及主动控制装置的开发同应用这两个方面。6结构主动控制算法依然是使用现代控制理论之中的算法作为依据，这些算法主要是根据土木工程结构其自己的特点来作出特殊的处理。当前使用的主动控制算法主要有经典线性主要有最优控制法、瞬时最优控制法、随机最优控制法、极点配置法、预测控制法、滑动模态控制法、模糊控制法以及神经网络控制法。结构主动控制的研究主要涉及到控制理论、随机振动、结构工程、材料科学、机械工程、计算机科学、振动测量、数据处理以及自动控制技术等等,具备着一定的
7、综合性。当前，它的研究主要是使用理论分析以及数据模拟分析作为主要,同时也得到了比较大的成就,然而主动控制技术并没有完全成熟。依据当前的研究来看的话,它的可行性依然受到较多因素的制约。第一、主动控制系统在地震之中运作的问题，日本作为一个地震多发的国家，在抵御地震方面有自己独到的经验，他们使用AMD以及HMD的高层建筑,在风振和环境振动之时主动控制系统的运行正常的运转,如此可以获得良好的控制效果。在地震之时,很大一部分主动控制系统因为故障而不能正常运作。第二、时滞方面的问题。主动控制系统在工作之时因为在信号处理、运算、电液伺服作动自动作这些都需要
8、与之相应的时间,所以时间滞后问题这是不能避免的。时滞多余控制系统的性能有很大的影响,它使得系统稳定性减弱,以及使得控制效率降低,有时还有可能会产生负效应。当前,可以
