工程結(jié)構(gòu)振動控制研究進展與研究方向

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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)振動控制領域取得了一系列的重要進展。
　  (1)工程結(jié)構(gòu)地震反應控制的理論與技術。包括夾層橡膠型和摩擦型隔震系統(tǒng)完備的制作技術,隔震結(jié)構(gòu)的設計理論、實用化設計方法及工程應用，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，耗能減震結(jié)構(gòu)的設計理論、實用化設計方法及工程應用,動力減震器(TMD, TLD, TLCD等)對結(jié)構(gòu)地震反應的被動控制理論，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，半主動和智能控制的各種控制算法和策略，工程結(jié)構(gòu)地震反應的智能控制理論和設計方法，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)地震反應的半主動控制理論和工程應用。
　  (2)工程結(jié)構(gòu)風振反應控制的理論與技術。包括動力減震器(TMD, TLD,TLCD等)對高聳結(jié)構(gòu)風振反應的被動控制理論、實用化設計方法及工程應用；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)風振反應的被動控制理論、實用化設計方法及工程應用、AMD的制作技術及其高聳結(jié)構(gòu)風振反應的主動控制理論與工程應用、高聳結(jié)構(gòu)風振反應的智能控制理論、大跨度柔性橋梁風振反應被動控制的氣動措施及其工程應用、大跨度柔性橋梁斜拉索風雨振動的被動控制和智能控制理論及其工程應用。
　  (3)海洋平臺結(jié)構(gòu)冰振控制的理論與技術。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，海洋平臺冰振反應的半主動控制理論與技術(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))，海洋平臺冰振反應的磁懸浮驅(qū)動AMD主動控制理論與技術，海洋平臺磁流變半主動隔震控制的工程應用。
2.結(jié)構(gòu)振動控制研究中的關鍵科學問題
　　通過多年的研究，大多數(shù)研究人員認識到：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科。在工程結(jié)構(gòu)振動控制研究領域中，關鍵的科學和技術問題有:
　　(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)化設計方法(裝置參數(shù)和裝置設置位置的優(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;
    (7)工程結(jié)構(gòu)主動、半主動和智能控制的設計方法;
    (8)結(jié)構(gòu)振動控制的設防標準;
    (9)結(jié)構(gòu)振動控制的試驗技術。
3.結(jié)構(gòu)振動控制重點研究方向
    根據(jù)結(jié)構(gòu)振動控制研究中的關鍵科學問題及已經(jīng)取得的研究進度，大多數(shù)研究人員認為今后應圍繞關鍵科學問題中尚未進行或尚未完成的內(nèi)容繼續(xù)深人地開展研究工作，以使之適應新世紀土木工程結(jié)構(gòu)防災減災的新要求。據(jù)此，在可以預期的未來，土木工程結(jié)構(gòu)振動控制研究的發(fā)展趨勢為：
   (1)進一步完善隔震控制結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設計理論，其中關鍵要解決：豎向和水平向共同隔震的系統(tǒng)及其設計理論；減小隔震層水平位移的新型隔震系統(tǒng)及其設計理論。
   (2)進一步完善耗能減震控制結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設計理論，將其有機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)，以適應更為復雜的環(huán)境干擾的可變性的影響。
   (3)進一步完善大跨度柔性橋梁結(jié)構(gòu)與高聳結(jié)構(gòu)風振控制的氣動措施技術。
   (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，提高控制系統(tǒng)的可靠性。
   (7)以結(jié)構(gòu)性態(tài)設計的準則為標準,研究振動控制結(jié)構(gòu)的設防標準。
   (8)加強結(jié)構(gòu)振動控制實驗技術的研究，并建立各類重大工程結(jié)構(gòu)振動控制的Benchmark。