概述土木工程结构减震控制措施

概述土木工程结构减震掌握措施摘要：建筑作为人民生活的场所，更值得我们区深化探究如何加强其抗震性。结构减震掌握是通过增加某些结构部位的强度和变形力量提高建筑结构的抗震性能，是土木工程中有效的防灾减灾方法。文章将就土木工程结构减震掌握技术作简要的分析，盼望对今后相关工程的讨论供应借鉴。结构减震掌握技术是一门科学性和技术性很强的应用科学，在结构设计中应用减震掌握技术，能很好地减小地震反应从而降低抗震等级，同时建筑物的总造价增大不多。随着结构减震技术的进展，减震掌握系统的造价也在不断降低，土木工程减震结构建筑的经济效益将会越来越凸显，将来，结构减震技术和方法必将成为土木工程重要进展和应用趋势。一、结构减震掌握技术的基本原理结构减震掌握指的是在建筑结构的某个特定部位设置某种掌握装置、机构或种子结构，当结构消失振动的时候，主动或液压质量振动被动的施加外力来转变或调整结构的动力作用或动力特性，从而有效降低结构的振动反应，其最终目的就是通过实行一系列掌握措施和方法，降低建筑结构在地震等强动力荷载下的反应，增加建筑结构的稳定性能，为建筑结构的平安性供应保障。由地震反应谱我们了解至h随着周期的不断加大，其加速度的反应谱就会渐渐的缩小，一般低层建筑的刚度是较大的，所以其周期是比较短的，在地震的时候其中的加速度是相对比较大的，所以假如我们实行一个相应的措施加大了其延长结构基本的自振周期，使其远离场地的卓越周期，使得结构的基频始终处于一个地震能量高的频段以外，就可以有效地降低其建筑物的输入加速度。总之，结构减震掌握依据是否需要外部能量输入可分为被动掌握、主动掌握、半主动掌握、智能掌握和混合掌握。其中，被动掌握指在结构的某些部件附加耗能装置或子结构系统，或对结构自身的某些构件作构造上的处理以转变结构体系的动力特性。被动掌握不需要外部能量输入供应掌握力，掌握过程不依靠于结构反应和外界干扰信息。而且因其具有构造简洁、造价低、易于维护及无需外部能源支持等诸多优点，所以引起工程界的广泛关注，成为应用开发的热点，因而很多被动技术日趋成熟，并在实际工程中应用。二、土木工程结构减震的掌握方法1、被动掌握被动的掌握根本就不需要供应外部的能量，然而就得通过隔震、减震装置来消耗振动的能量，同时还得阻挡振动在结构之中的传播，它具有不要外界能源支持、比较简洁维护、造价也是相对比较低、构造简洁等等的众多优点而被广泛的应用。被动掌握主要包括了调谐减震、基础隔震以及耗能减震。(1)基础隔震的讨论主要则是讨论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年月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进展的阶段。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渐渐成熟。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。（2）耗能减震。耗能减震技术就是把结构物中的某些构件（如剪力墙、支撑等等），设计成的耗能部件或是在结构物的某些部位（连接处或是节点）来设置其阻尼器，在小荷载的作用之下，阻尼以及耗能杆件可以处于一个弹性的状态，在剧烈地震的作用之下，耗能装置首先进入的是一个非弹性的状态，大量消耗输入到结构之中的能量，这样就可以使得主体的结构避开进入一个明显的非弹性状态，从而就可以爱护主体结构不会受到破坏。我们依据其耗能装置的不同，耗能减震体系有可以分为不同的体系，一种是耗能构件减震体系，其中常用的耗能元件有耗能剪力墙（如横缝剪力墙、竖缝剪力墙、周边缝剪力墙、剪力墙等等）以及耗能支撑（比如，方框耗能支撑、圆形耗能支撑以及形偏心耗能支撑等等），然而另一种则是阻尼器耗能减震体系，其中及包括了摩擦阻尼器、粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器以及弹塑性耗能器（软钢耗能器、铅挤压阻尼器以及记忆合金耗能器等）等等。（3）调谐减震。调谐减震主要是通过在建筑主体结构中附加一些子结构的方法，使主体结构在强震作用下，振动发生转移，结构中的震惊能量就能在原结构与附加结构之间得到重新的安排，大大降低了震惊对原结构带来的破坏。常用的调谐减震系统有调谐质量阻尼器、模式质量阻尼器、质量泵、调谐液体阻尼器、液压质量振动掌握系统等，这些调谐减震系统能够有效减小地震反应。2、主动掌握主动掌握是主要是以现代掌握理论为基础，通过外部能源的有效采用以及对结构反应的实时监测，当结构受到激励振动的时候，计算出掌握力，对结构施加掌握力或者转变结构的动力特性，快速将结构的振动反应降到最小，从而使结构在受派动过程中仍旧能够保持原始状态，避开结构消失致命性损坏。目前有关主动掌握的讨论内容主要分为主动掌握算法和主动掌握装置讨论两部分。主动掌握装置主要有主动质量阻尼系(AMD)、主动拉索系统(ATS)、主动支撑系统(ABS)、主动空气动力挡风板掌握系统(ADA)和气体脉冲发生器掌握系统(PC)等。主动掌握算法是主动掌握的基础，它的目标是使主动掌握系统在满意其状态方程和各种约束条件下，选择合适的增益矩阵，查找最优的掌握参数，使系统达到较优的性能指标，实现对结构的最优掌握。3、混合掌握混合掌握是将主动掌握和被动掌握联合起来应用，即将主动掌握和被动掌握同时应用于同一建筑结构减震中，可以将主动掌握和被动掌握两种方法的优点充分发挥出来，弥补了单一掌握方法的制约和不足，只需要小功率的能量输入就能直接供应掌握力，掌握效果特别明显，调谐范围得以扩大，结构抗震系统的稳定性、有用性和平安性大大提升。目前，混合掌握有主动质量阻尼系统(AMD)与调谐质量阻尼系统(TMD)或调谐液体阻尼系统(TLD)的混合掌握，主动掌握与基础隔震的混合，主动掌握与耗能减振的混合，液体质量掌握系统和主动质量阻尼系统的混合。目前，隔震和耗能减振的混合掌握应用较为广泛。世界上第一个安装混合质量阻尼器(HMD)掌握系统的建筑是日本东京清水公司技术讨论所的7层建筑。我们国家南京电视塔采纳了主动质量阻尼系统AMD与调谐液体阻尼系统TLD相结合的混合掌握系统来掌握风振。4、智能掌握结构智能掌握包括采纳智能掌握算法和智能驱动或智能阻尼装置2类。当结构遇到剧烈的地震作用时可能进入非线性，结构构件的承载力和刚度发生退化，实际结构模型修正是结构振动掌握的一个突出问题。智能掌握算法正是为了解决这一问题而引入的。智能掌握算法可以不依靠精确的结构模型,或者具有很强的学习及调整靠近力量。目前讨论的结构智能掌握算法主要有：(1)模糊掌握算法。模糊掌握主要通过状态输出和掌握输入的模糊规律关系，即模糊掌握规章来实现系统的调整或掌握。(2)神经网络掌握算法。人工神经网络具有很强的非线性靠近、自学习和自适应、数据融合以及并行分布处理等力量，在多变量、强非线性系统的辨识、建模和掌握中有明显的优势和应用前景。另一类结构智能掌握是指采纳诸如磁(电)流变液体、压电材料、磁(电)致伸缩材料和外形记忆合金等智能驱动器的主动掌握或智能阻尼器的半主动掌握。三、结语随着土木工程建筑高度的不断增加以及轻质材料的广泛应用，建筑物的刚度大大降低，难以反抗突如其来的地震灾难。随着结构减震技术的进展，减震系统造价不断减低，减震房屋的经济效益