工程結(jié)構(gòu)振動控制研究進(jìn)展與研究方向

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1.工程結(jié)構(gòu)振動控制
　   在過去的10余年中，國內(nèi)外在工程結(jié)構(gòu)振動控制領(lǐng)域取得了一系列的重要進(jìn)展。
　  (1)工程結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)控制的理論與技術(shù)。包括夾層橡膠型和摩擦型隔震系統(tǒng)完備的制作技術(shù),隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論、實(shí)用化設(shè)計(jì)方法及工程應(yīng)用，黏滯流體阻尼器、摩擦阻尼器、黏彈性阻尼器和軟鋼阻尼器的制作技術(shù)，耗能減震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論、實(shí)用化設(shè)計(jì)方法及工程應(yīng)用,動力減震器(TMD, TLD, TLCD等)對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的被動控制理論，磁流變液阻尼器、壓電陶瓷摩擦阻尼裝置、形狀記憶合金耗能阻尼器等智能材料控制裝置的制作技術(shù)，半主動和智能控制的各種控制算法和策略，工程結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的智能控制理論和設(shè)計(jì)方法，主動變剛度系統(tǒng)(AVS)和主動變阻尼系統(tǒng)(AVD)對框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的半主動控制理論和工程應(yīng)用。
　  (2)工程結(jié)構(gòu)風(fēng)振反應(yīng)控制的理論與技術(shù)。包括動力減震器(TMD, TLD,TLCD等)對高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)振反應(yīng)的被動控制理論、實(shí)用化設(shè)計(jì)方法及工程應(yīng)用；黏滯流體阻尼器、摩擦阻尼器、黏彈性阻尼器對高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)振反應(yīng)的被動控制理論、實(shí)用化設(shè)計(jì)方法及工程應(yīng)用、AMD的制作技術(shù)及其高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)振反應(yīng)的主動控制理論與工程應(yīng)用、高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)振反應(yīng)的智能控制理論、大跨度柔性橋梁風(fēng)振反應(yīng)被動控制的氣動措施及其工程應(yīng)用、大跨度柔性橋梁斜拉索風(fēng)雨振動的被動控制和智能控制理論及其工程應(yīng)用。
　  (3)海洋平臺結(jié)構(gòu)冰振控制的理論與技術(shù)。包括海洋平臺環(huán)境荷載的概率特性和頻域特性，海洋平臺的隔震、黏滯阻尼支撐和黏彈性阻尼支撐耗能減震及TMD動力減震理論與技術(shù)，海洋平臺冰振反應(yīng)的半主動控制理論與技術(shù)(變剛度支撐、磁流變阻尼器支撐和磁流變阻尼器隔震系統(tǒng))，海洋平臺冰振反應(yīng)的磁懸浮驅(qū)動AMD主動控制理論與技術(shù)，海洋平臺磁流變半主動隔震控制的工程應(yīng)用。
2.結(jié)構(gòu)振動控制研究中的關(guān)鍵科學(xué)問題
　　通過多年的研究，大多數(shù)研究人員認(rèn)識到：結(jié)構(gòu)振動控制理論是土木工程與自動控制和智能材料的交叉學(xué)科。在工程結(jié)構(gòu)振動控制研究領(lǐng)域中，關(guān)鍵的科學(xué)和技術(shù)問題有:
　　(1)隔震和耗能減震的控制裝置;
　　(2)工程結(jié)構(gòu)隔震和耗能減震的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法(裝置參數(shù)和裝置設(shè)置位置的優(yōu)化);
　　(3)主動、半主動控制的控制裝置;
　　(4)智能材料和智能控制裝置;
　　(5)主動、半主動和智能控制的控制算法和控制策略;
　　(6)主動、半主動和智能控制系統(tǒng)的集成技術(shù);
    (7)工程結(jié)構(gòu)主動、半主動和智能控制的設(shè)計(jì)方法;
    (8)結(jié)構(gòu)振動控制的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn);
    (9)結(jié)構(gòu)振動控制的試驗(yàn)技術(shù)。
3.結(jié)構(gòu)振動控制重點(diǎn)研究方向
    根據(jù)結(jié)構(gòu)振動控制研究中的關(guān)鍵科學(xué)問題及已經(jīng)取得的研究進(jìn)度，大多數(shù)研究人員認(rèn)為今后應(yīng)圍繞關(guān)鍵科學(xué)問題中尚未進(jìn)行或尚未完成的內(nèi)容繼續(xù)深人地開展研究工作，以使之適應(yīng)新世紀(jì)土木工程結(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)的新要求。據(jù)此，在可以預(yù)期的未來，土木工程結(jié)構(gòu)振動控制研究的發(fā)展趨勢為：
   (1)進(jìn)一步完善隔震控制結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論，其中關(guān)鍵要解決：豎向和水平向共同隔震的系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)理論；減小隔震層水平位移的新型隔震系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)理論。
   (2)進(jìn)一步完善耗能減震控制結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論，將其有機(jī)地與半主動控制方法相結(jié)合，使其變?yōu)榫哂锌烧{(diào)耗能能力的減震系統(tǒng)，以適應(yīng)更為復(fù)雜的環(huán)境干擾的可變性的影響。
   (3)進(jìn)一步完善大跨度柔性橋梁結(jié)構(gòu)與高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制的氣動措施技術(shù)。
   (4)研究可適用于土木工程結(jié)構(gòu)振動控制的智能材料及智能材料裝置。
   (5)研究適用于土木工程結(jié)構(gòu)模型和參數(shù)不精確的主動和半主動控制算法與策略。
   (6)研究主動、半主動和智能控制系統(tǒng)的集成技術(shù)，提高控制系統(tǒng)的可靠性。
   (7)以結(jié)構(gòu)性態(tài)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則為標(biāo)準(zhǔn),研究振動控制結(jié)構(gòu)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。
   (8)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)振動控制實(shí)驗(yàn)技術(shù)的研究，并建立各類重大工程結(jié)構(gòu)振動控制的Benchmark。