土木工程结构减震控制方法综述摘要:本文通过对土木工程结构的分析，对结构减震的方法进行了阐述阐述了结构控制发展历程、结构控制原理、结构控制方法（被动控制、主动控制、半主动控制、混合控制和智能控制）与应用研究概况，理、结构控制方法（被动控制、主动控制、半主动控制、混合控制和智能控制）与应用研究概况，O关键词:结构减震控制;控制原理;控制方法；：S969.1文献标识码：A1结构控制的发展结构减震控制技术的发展是抗震理论和实践发展到一定阶段的产物,它是土木工程、地震工程、材料科学、计算机技术、控制技术等学科的交又点。结构减震控制技术的发展经历了以下儿个阶段。[1]概念建立阶段:结构控制概念的建立始于20世纪70年代；[2]研究阶段:理论研究和试验阶段，始于20世纪70年代；[3]应用阶段:试点工程始于20世纪80年代，推广应用则因不同的控制技术和方法而异。2结构减震控制方法结构减震控制方法可以按被控系统是否有外部能源输入分成被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制。2.1被动控制结构被动控制是指控制装置不需要外部能源输入的控制方式。其特点是采用隔震、耗能减震和吸能减振等技术消耗振动能量，以达到减小结构振动反应的目的。被动控制的优点是构造简单、造价低、易于维护，并且不需要外部能源支持等。目前，被广泛采用的被动控制装置有：1)基础隔震体系。基础隔振是在上部结构与基础之间设置某种隔振消能装置，以减小地震能量向上部的传输，从而达到减小上部结构振动的目的。基础隔振能显著降低结构的自振频率，适用于短周期的中低层建筑和刚性结构。由于隔振仅对高频地震波有效，因此对高层建筑不太适用。2)耗能减振体系。常用的耗能元件有耗能支撑和耗能剪力墙等;常用的阻尼器有金属屈服阻尼器、摩擦阻尼器、黏弹性阻尼器、黏性液体阻尼3)调谐减振系统。常用的调谐减振系统有：调谐质量阻尼器(TMD)、调谐液体阻尼器(TLD)、液压质量振动控制系统(HMS)等。调谐质量阻尼器是一个小的振动系统，由质量块、弹簧和阻尼器组成。它对结构进行振动控制的机理是：原结构体系由于加入了TMD,其动力特性发生了变化。原结构承受动力作用而剧烈振动时，由于TMD质量块的惯性而向原结构施加反方向作用力，其阻尼也发挥耗能作用，从而使原3.2主动控制对结构进行主动控制的一些概念最早是由提出的［7］。主动控制是一种需要外部能源的结构控制技术。通过对外部激励和结构反应实时监测,再按照各种控制方法计算出控制力，并通过伺服加力装置施加到结构上实现自动调节，使结构在外部过程中始终定位在初始状态附近，从而达到保护结构免受损伤的目的。主动控制的优点是由于控制力可以连续变化，因而控制频率极广，可以适应不同的外界激及。3.3半主动控制所谓半主动控制就是只需要小功率的外部能源输入，可直接提供控制力，控制过程依赖于结构反应信息或外干扰信息的控制方法。半主动控制装置一般不直接输出控制力，而是通过控制装置改变受控结构的刚度、阻尼等系统参数，属于参数控制。半主动控制技术的关键是半主动控制装置和控制策略,半主动控制策略是半主动控制技术的核心问题。在土木工程领域，半主动控制的研究始于1983年,Hrovat提出应用变阻尼控制器对土木工程结构进行半主动控制的思想［10］o常用的半主动控制系统有：可变刚度系统(AVS)、可变阻尼系统(AVD)、主动调谐参数质量阻尼系统(STLD、STMD)、可控(电流变或磁流变)液体阻尼器(ER/MRdamper).可控擦式隔震系统等。3.3.2可变阻尼系统(ADS)可变阻尼系统实质上是一种节流孔的大小可以调节的黏性液体阻尼器。在每一采样周期内根据特定的控制律实时调节节流的大小，使得受控结构在每一采样周期内都尽可能远离共振状态，从而达到减振的目的。此外，周福霖，谭平等［11］提出并试验验证了主动变刚度/阻尼控制系统(AVS/AVD),在每一采样周期内使受控结构在不同的刚度和阻尼之间切换。这一控制系统既具有主动变刚度能动地避开激励卓越频率的优点，同时又具有变阻尼削减动力反应峰值，对宽频带内的外界激励所具有的非频变的减振特性。3.3.3可控TMD（或TLD）系统可控TMD（或TLD）系统与TMD（或TLD）系统的不同之处在于前者在...