结构振动控制技术
结构动力学中的振动控制技术
结构动力学中的振动控制技术结构动力学是研究结构在外界加载或激励下的响应行为，而振动控制技术则是一种可以减缓或抑制结构振动的技术手段。
本文将介绍结构动力学中的振动控制技术以及其应用领域。
一、被动控制技术被动控制技术是指通过使用吸振材料、摩擦阻尼器、负质量振子等被动装置来减少结构振动。
这些被动装置可以根据结构的振动状态自动进行调整，从而减少振动对结构的影响。
1. 吸振材料吸振材料是一种可以将振动能量转化为热能或其他形式能量的材料。
通过在结构中使用吸振材料，可以有效地降低结构的振动幅值。
2. 摩擦阻尼器摩擦阻尼器是一种通过摩擦阻尼力来抑制结构振动的装置。
它可以通过调整阻尼力大小来减少结构的振动，从而实现振动控制的目的。
3. 负质量振子负质量振子是一种通过在结构中加入具有负质量的振子来实现振动控制的装置。
它可以通过振子的动态特性来减少结构的振动。
二、主动控制技术主动控制技术是指通过在结构中加入传感器和执行器，利用控制算法对结构的振动进行实时控制。
主动控制技术可以根据结构的振动状态进行主动调控，进而实现精确的振动控制效果。
1. 传感器传感器可以用来实时监测结构的振动状态，并将振动信号传递给控制系统。
常见的传感器包括加速度计、位移传感器等。
2. 执行器执行器是主动控制技术中的关键部件，用于根据控制算法的指令对结构施加控制力。
常见的执行器包括电液伺服阀、电动液压马达等。
3. 控制算法控制算法是主动控制技术中的核心，通过对传感器获取的振动信号进行处理和分析，然后产生相应的控制指令驱动执行器对结构进行控制。
三、应用领域振动控制技术在工程实践中得到了广泛的应用，以下是一些典型的应用领域：1. 建筑结构振动控制通过振动控制技术可以减少建筑结构在地震、风载等外界激励下的振动，从而提高结构的抗震性能和舒适性。
2. 桥梁振动控制桥梁是工程中常见的结构形式，通过振动控制技术可以减少桥梁在行车、风载等激励下的振动，从而提高桥梁的安全性和使用寿命。
建筑结构振动控制与减震技术
建筑结构振动控制与减震技术建筑结构振动是指建筑物在受到外力作用或自身受到激励时产生的动态响应。
振动会带来很多问题，比如噪音、不稳定性和疲劳等。
为了保证建筑物的安全性和舒适性，振动控制和减震技术成为了十分重要的领域。
本文将介绍建筑结构振动控制与减震技术的原理与应用。
1. 介绍建筑结构振动的原因和影响建筑结构振动的主要原因包括地震、风载、人员活动以及机械设备等因素。
振动会导致建筑物的不稳定性，并对建筑内部设备和居住者产生不良影响，如噪音、疲劳等。
因此，对建筑结构振动进行控制和减震十分重要。
2. 振动控制的方法振动控制可以通过几种方法来实现，包括被动控制、主动控制和半主动控制。
被动控制利用刚性连接件、阻尼器等 passibe 部件来吸收和分散振动能量。
主动控制则通过传感器和激励器对振动进行主动干预和抑制。
半主动控制则结合了主动控制和被动控制的优点。
3. 减震技术的原理与应用减震技术通过在建筑物底部安装减震装置，将地震或其他外力引起的振动吸收并分散，从而减小建筑内部的振动幅度。
常见的减震装置包括摆锤、液体阻尼器和弹簧等。
这些装置可以减轻振动对建筑物的影响，提高建筑的抗震能力。
4. 案例分析以某高层建筑为例，介绍减震技术在实际工程中的应用。
该高层建筑采用液体阻尼器作为减震装置，通过改变液体的流动来吸收和消散振动能量。
该减震系统有效地提高了建筑物的稳定性和舒适性，并在地震发生时发挥了重要作用。
5. 进一步展望建筑结构振动控制与减震技术是一个不断发展和改进的领域，目前已经取得了很多成果。
未来的研究可以集中在材料和设计方面，开发更高效和经济的减震装置，提高建筑物的抗震和抗振能力。
总结：建筑结构振动对建筑物的安全性和舒适性产生重要影响。
振动控制和减震技术通过各种方法和装置来减小建筑物的振动幅度，提高其抗震能力。
这些技术在实际工程中已经取得了一些成功，并且仍在不断发展和改进。
未来的研究应该致力于提高减震装置的效率和经济性，进一步提升建筑物的抗振性能。
建筑结构振动分析与控制研究
建筑结构振动分析与控制研究1. 引言建筑结构的振动是指结构在受到外界力的作用下发生的运动。
振动问题一直以来都是建筑工程中的一个重要课题，对于保证建筑结构的安全性、舒适性和耐久性至关重要。
本文将探讨建筑结构振动的分析和控制方法，以及相关研究进展。
2. 建筑结构振动分析2.1 建筑结构振动的分类建筑结构的振动可分为自由振动和强迫振动。
自由振动是指建筑结构在没有外界力作用下的自身振动，如地震、风荷载等；而强迫振动是指建筑结构受到外界力作用的振动，如机械设备运转等。
2.2 振动模态分析振动模态分析是一种常用的建筑结构振动分析方法。
它通过求解结构的固有振动频率和模态形状，得到结构的振动特性。
通常采用有限元法作为振动模态分析的数值计算方法，这种方法具有计算精度高、适用范围广等优点。
3. 建筑结构振动控制3.1 主动控制方法主动控制方法是指通过引入外界控制力来改变建筑结构的振动特性。
常见的主动控制方法包括质量和刚度变化法、控制杆法以及智能材料控制等。
这些方法能够实时调节建筑结构的振动特性，从而减小结构的振动响应。
3.2 被动控制方法被动控制方法是指通过在结构上添加附加物用以吸收或耗散振动能量，从而减小结构的振动响应。
常见的被动控制方法包括隔震、摆锤、液体阻尼器等。
这些方法通过改变结构的动力特性，降低结构与外界激励的耦合效应，从而减小结构的振动响应。
4. 建筑结构振动控制研究进展4.1 结构振动控制理论研究近年来，随着计算机技术和控制理论的不断发展，建筑结构振动控制研究取得了重要进展。
研究人员通过建立结构动力模型和振动控制模型，提出了一系列高效的振动控制算法和方法。
4.2 智能材料在振动控制中的应用智能材料在振动控制中具有重要的应用潜力。
形状记忆合金和压电材料等智能材料可以根据外界激励的变化自动调节其力学性能，从而减小建筑结构的振动响应。
研究人员通过开展智能材料在建筑结构振动控制中的应用研究，为解决建筑结构振动问题提供了新的思路和方法。
结构振动控制技术的原理和应用
结构振动控制技术的原理和应用摘要：结构的振动控制是一个应用领域相当广泛的问题，不仅产生振动的根源的种类繁多，而且消除和降低振动的方法也很多，所谓的结构振动控制是指通过某种方法使结构的动力响应控制在工程所容许的范围内，不至对结构和设备造成损害，对人造成不适。
关键词：结构振动；控制技术；原理；应用1被动控制所谓的被动控制，它是指的一种无需借助任何外来能源，只要在结构的某部位添加一个子系统，或者是通过对于结构之中的某些构件的结构体系进行适当的处理，从而使得整个结构体系的动力特性发生改变。
如果采用被动控制的方式，其主要的优势就在于构造较为简单，而且其造价也相对低廉，在使用的过程中，保养和维护都十分的容易，应用该方式不需要其它的能源支持，所以在实际的建筑工程中这种方式已经开始得到运用。
被动控制又可以分成隔震、吸振和耗能三种控制形式。
1.1基础隔震所谓的基础隔震，就是指的通在上部结构和基础之间设置专门的隔震消能装置，使得地震能量在向上传输的过程中能够被吸收，有效地减轻上部结构的振动。
基础隔震能够降低结构的振动频率，但只能对高频地震波产生效果，因此不适用于高层建筑，主要被应用在短周期的中低层建筑与刚性结构上。
1.2吸振隔震而吸收隔震则是指的在主体结构之上附加一个吸振器子系统，通过这个子系统来对于振动的能量进行吸收，从而有效地减少主结构的振动。
就吸振器而言，它自身也是一个小型的振动系统，其主要是由质量系和弹簧系所构成的，其质量系能够产生惯性力，而这一惯性力可以作为控制力，然后再利用弹簧系使得这一个控制力作用到主结构之上。
一般情况下，吸振器都是配合粘滞阻尼器共同进行使用的。
其中，被动协调质量阻尼器（TMD）、摆式质量阻尼器等是质量系为固体的阻尼器，其中的TMD已经被广泛应用在高层建筑和桥梁上。
而摆式质量阻尼器则主要是用来对于高层建筑的振动加以控制，一般摆式质量阻尼器可以分为摆锤式、环状式以及倒置式集中类型。
当然，除了固体质量系的阻尼器之外，液体质量系的阻尼器也非常常见，比如说调谐液体阻尼器（TLD）、液压阻尼系统（HDS）、油阻尼器、质量泵等。
结构动力学的振动控制与减震
结构动力学的振动控制与减震结构动力学是研究结构在外力作用下的振动响应和动力性能的学科。
在实际工程中，结构的振动问题对于结构的稳定性和耐久性具有重要的影响。
因此，结构振动的控制与减震成为了结构工程领域中的一个热门课题。
一、结构振动控制的意义结构振动控制的主要目的是降低结构振动对结构自身和周围环境的不良影响。
对于高层建筑、大型桥梁等大型结构来说，振动对结构的疲劳损伤和人员的舒适性都是非常重要的考虑因素。
因此，采取有效的振动控制手段可以提高结构的安全性和使用寿命。
二、常用的结构振动控制方法1. 被动控制方法被动控制是指通过吸能器、摇摆桥等被动装置来吸收结构振动的能量，从而减小结构的振幅和振动反应。
被动控制方法适用于不同类型的结构，但是其控制效果依赖于外界激励的频率和振幅。
2. 主动控制方法主动控制是指通过传感器感知结构振动信号，并通过控制器产生控制信号，进而通过执行机构减小结构的振幅。
主动控制方法可以根据振动信号的特点进行实时的振动控制，对于地震、风载等具有随机激励的情况效果较好。
3. 半主动控制方法半主动控制是在主动控制和被动控制之间的一种折中方案。
它通过调节控制器中的参数，根据结构的振动状态，实现减震和振动控制。
与被动控制相比，半主动控制方法具有更好的适应性和响应速度。
三、结构减震技术的应用结构减震技术是减少结构振动反应的一种有效手段。
常见的结构减震技术包括基础隔震、降低结构刚度和增加结构阻尼等方法。
1. 基础隔震基础隔震是指在结构与地基之间设置隔震装置，减小地震波对结构的冲击和损害。
常见的隔震装置包括橡胶隔震器、液体阻尼器等，通过隔震装置改变结构的振动特性，降低结构的振动反应。
2. 降低结构刚度降低结构刚度是指通过改变结构的刚度分布，使其自振频率相较于激励频率偏离较远。
常见的方法有在结构中增加柔性节点、改变结构截面形状等。
3. 增加结构阻尼增加结构阻尼是通过在结构中引入阻尼装置，消耗振动能量，减小结构的振幅。
结构振动控制的概念及分类
耗能方案性能来抵御地震作用的，即由结构本身储存和消耗地震能量，以满足结构抗震设防标准，小震不坏，可能无法满足安全性的要求；另一方面，在满足设计要求的情况下，结构构件的尺寸可能需做得很大木工程领域新兴一种新型的抗震方式——结构振动控制，即对结构施加控制机构，由控制机构和结构半主动控制和混合控制。
是由控制装置随结构一起振动变形而被动产生的。
被动控制可分为基础隔震技术、耗能减震技术和吸是由控制装置按某种控制规律，利用外加能源主动施加的。
主动控制系统由传感器、运算器和施力作术。
主动控制有主动拉索系统（ATS）、主动支撑系统（ABS）、主动可变刚度系统（AVSS）、主动质期开始研究主动控制。
目前，主动控制在土木工程中的应用已达30多项，如日本的Takenaka实验控制力虽也由控制装置自身的运动而被动的产生，但在控制过程中控制装置可以利用外加能源主动调置、半主动TMD、半主动力触动器、半主动变刚度装置和半主动变阻尼装置等。
主动控制，或者是同时应用不止一种的被动控制装置，从而充分发挥每一种控制形式和每一种控制装：同时采用AMD和TMD的混合控制系统、主动控制和基础隔震相结合的混合控制系统以及主动控制和京的清水公司技术研究所。
，但由于建筑结构体形巨大导致所需的外加能源较大，加之控制装置的控制的算法比较复杂，而且存好，容易实现，目前发展最快，应用最广，尤其是其中的基础隔震技术已相当成熟，并得到了一定程主动控制低廉，而且不需要较大的动力源，因此其具有广阔的应用和发展前景；混合控制综合了某几和耗能减震技术。
置控制机构来隔离地震能量向上部结构传输，使结构振动减轻，防止地震破坏。
目前研究开发的基础和混合隔震等。
近年来，越来越多的国家开展了基础隔震技术的研究，因此，隔震技术也得到了飞速：日本94栋，美国21栋，中国46栋，意大利19栋，新西兰16栋，已采用了基础隔震技术。
最近有使结构的振动能量分散，即结构的振动能量在原结构和子结构之间重新分配，从而达到减小主结构振尼器（TLD）；（3）质量泵；（4）液压—质量控制系统（HMS）；（5）空气阻尼器。
浅谈土木工程结构振动控制技术
结构振动控制的概念及分类
耗能方案性能来抵御地震作用的，即由结构本身储存和消耗地震能量，以满足结构抗震设防标准，小震不坏，可能无法满足安全性的要求；另一方面，在满足设计要求的情况下，结构构件的尺寸可能需做得很大木工程领域新兴一种新型的抗震方式——结构振动控制，即对结构施加控制机构，由控制机构和结构半主动控制和混合控制。
是由控制装置随结构一起振动变形而被动产生的。
被动控制可分为基础隔震技术、耗能减震技术和吸是由控制装置按某种控制规律，利用外加能源主动施加的。
主动控制系统由传感器、运算器和施力作术。
主动控制有主动拉索系统（ATS）、主动支撑系统（ABS）、主动可变刚度系统（AVSS）、主动质期开始研究主动控制。
目前，主动控制在土木工程中的应用已达30多项，如日本的Takenaka实验控制力虽也由控制装置自身的运动而被动的产生，但在控制过程中控制装置可以利用外加能源主动调置、半主动TMD、半主动力触动器、半主动变刚度装置和半主动变阻尼装置等。
主动控制，或者是同时应用不止一种的被动控制装置，从而充分发挥每一种控制形式和每一种控制装：同时采用AMD和TMD的混合控制系统、主动控制和基础隔震相结合的混合控制系统以及主动控制和京的清水公司技术研究所。
，但由于建筑结构体形巨大导致所需的外加能源较大，加之控制装置的控制的算法比较复杂，而且存好，容易实现，目前发展最快，应用最广，尤其是其中的基础隔震技术已相当成熟，并得到了一定程主动控制低廉，而且不需要较大的动力源，因此其具有广阔的应用和发展前景；混合控制综合了某几和耗能减震技术。
置控制机构来隔离地震能量向上部结构传输，使结构振动减轻，防止地震破坏。
目前研究开发的基础和混合隔震等。
近年来，越来越多的国家开展了基础隔震技术的研究，因此，隔震技术也得到了飞速：日本94栋，美国21栋，中国46栋，意大利19栋，新西兰16栋，已采用了基础隔震技术。
最近有使结构的振动能量分散，即结构的振动能量在原结构和子结构之间重新分配，从而达到减小主结构振尼器（TLD）；（3）质量泵；（4）液压—质量控制系统（HMS）；（5）空气阻尼器。
浅析结构振动控制技术的原理和应用
技术改造浅析结构振动控制技术的原理和应用李维赞 谢 永（隔而固（青岛）振动控制有限公司，山东 青岛 266108）摘 要：当前建筑行业在振动控制技术方面还有很多问题有待进一步研究。
过去的抗振结构体系只通过提高结构本身的抗振性能来抵抗。
此方法影响有限，安全性较差。
因此，目前只有地震调整技术才能满足当前建设项目的需要，其发展前景和强大的经济效益日益突出。
关键词：结构振动；控制技术；原理；应用引言：近年来结构振动控制技术的应用日益广泛，结构振动控制技术的应用对象日益增多。
针对这一趋势，本研究介绍了常用的结构振动控制技术的原理，并对其优缺点进行了全面的说明；并简要介绍了相关应用。
1振动控制技术的必要性在中国，随着城市化进程的逐步加快，振动控制技术在建筑业中发挥着越来越大的作用。
第一，在建筑中应用防振技术，不仅可以有效地减少地震、水灾等自然灾害的破坏，还可以大大提高建筑的抗外部冲击能力。
第二，在建筑中应用防振控制技术可以有效地分配地震产生的能量。
近年来，国际建筑专家对这类结构监管的研究备受关注。
借助于结构本身和控制系统来承受荷载，结构处于不良状态，并能在发生大地震时保持球形的霍尔灵，有效地分配了地震带来的能量。
此外，该技术的工作原理和概念非常明确，适用于不同的建筑结构和不同程度的地震强度。
2被动控制2.1隔振技术所谓的减振，是指放置在建筑结构中有效地消耗地震能量的柔性连接，并通过设置这些柔性连接来降低地震能量。
此原则可控制建筑的变形，由于柔性连接可以起到"隔震"、"吸震"的作用，能够最大限度地减少地震产生的能量，保护建筑结构，并确保建筑结构的安全和稳定。
减轻地震对上部结构造成损坏的目的，而且建筑装修及室内设备也得到有效保护。
结构最常用的隔振技术是使用隔振支座来延长结构的自然振动周期，并避免土体的运动高峰时间，从而降低结构的地面运动能量。
此隔振方法减小了结构在地震荷载作用下的响应也存在一定的不足，仅适用于4层中低的剪力墙结构。
混凝土结构振动控制技术规范
混凝土结构振动控制技术规范一、前言振动控制技术是混凝土结构设计中的一个重要环节，它能够有效地减小结构的振动，提高结构的稳定性和安全性。
本文旨在为混凝土结构振动控制提供一份具体且全面的技术规范，以确保混凝土结构的安全运行和长期稳定。
二、适用范围本技术规范适用于混凝土结构的振动控制设计、施工和验收。
三、术语和定义1. 振动：指结构在受到外力作用下所发生的自由或强迫振动。
2. 自由振动：指结构在未受到外力作用下自然地发生的振动。
3. 强迫振动：指结构在受到外力作用下所发生的振动。
4. 频率：指结构振动的周期。
5. 震级：指地震的强度。
6. 振动控制：指通过合理的设计和施工手段，使结构的振动降低到可接受的范围内。
7. 振动控制设计：指根据结构的特点和使用要求，确定振动控制的措施和方案。
8. 振动控制验收：指对振动控制措施和方案的实施进行检查和评估，确保其符合要求。
四、设计要求1. 振动控制设计应根据结构的特点和使用要求，充分考虑地震、风、交通、机械设备和人员活动等因素。
2. 振动控制设计应满足国家和地方相关规定和标准的要求。
3. 振动控制设计应充分利用结构的自身刚度和阻尼，降低结构振动的幅值和频率。
4. 振动控制设计应采取合理的措施，如增加结构的质量、刚度和阻尼等，以控制结构的振动。
5. 振动控制设计应考虑结构的动态响应特性，确定合适的结构参数，如结构的自然频率、阻尼比和振型等。
6. 振动控制设计应充分考虑结构的使用和维护要求，确保振动控制措施和方案的可行性和经济性。
五、施工要求1. 振动控制施工应按照设计方案严格执行，确保施工质量和安全。
2. 振动控制施工应对结构的自身刚度和阻尼进行测试和调整，以确保振动控制的效果。
3. 振动控制施工应对结构的质量进行控制，避免出现裂缝、变形和松动等问题。
4. 振动控制施工应对结构的防护措施进行设置，避免施工过程中的振动对结构造成影响。
5. 振动控制施工应根据结构的使用要求，设置合适的振动监测设备，对结构的振动进行实时监测和评估。
振动控制技术在工程结构中的应用
振动控制技术在工程结构中的应用一、引言振动是指物体在运动或静止状态下围绕其平衡位置的周期性变形。
无论是自然界中的山体、河流、风、波浪，还是工程结构中的桥梁、建筑、船舶、飞机，都存在着不同程度的振动。
虽然振动通常是自然界或者工程结构的必要现象，但是过大或者过小的振动都会对结构和人的安全和健康产生影响。
因此，振动控制技术成为了当今工程领域中备受关注的研究方向。
二、振动控制技术的基本原理振动控制技术主要是通过机械、电力、电子、计算机等技术手段减小或消除振动的影响。
根据控制方式的不同，振动控制技术可以分为被动控制和主动控制两种。
被动振动控制技术是指通过一些被动元件，如传统的减震装置、减振器等物理元件来吸收或分散振动能量，达到降低振动幅度的目的。
被动振动控制技术的优点是简单、可靠、成本低、易于维护和更换，但是其应用范围有限，通常只适用于简单的振动情况。
主动振动控制技术则是采用控制器、感应器、执行器等元件实时地测量并对振动作出反馈调节，从而控制振动的产生和传播。
主动振动控制技术的优点是能够对振动做更为精确的控制，能够抵消特定频率下的振动，应用范围更广，但也因此成本更高、技术要求更严格。
三、振动控制技术在工程结构中的应用振动控制技术在工程领域中的应用非常广泛，下面将从船舶、建筑、桥梁和飞机四个方面分别介绍其应用情况。
1.船舶领域船舶是一个充满振动的环境，而这种振动环境对船舶和其配套系统构成了许多威胁。
这需要对振动进行有效控制。
一般采用的振动控制方法包括被动控制和主动控制两种。
其中最常用的是利用液压减振器等被动减振装置来提高船体的稳定性，而主动控制技术则主要用于运动控制和船身识别。
2.建筑结构领域建筑结构振动控制主要是解决由风振、地震等原因引起的结构振动。
常用的控制手段有质量力法、阻尼器法、渐开线型形变器阻尼器法等。
其中利用阻尼器进行振动控制应用最为广泛，要求是控制阻尼器的刚度、阻尼与质量比及阻尼器的分布应考虑工程结构的稳定性和刚度需求等综合因素。
混凝土结构振动和噪声控制技术规程
混凝土结构振动和噪声控制技术规程一、前言混凝土结构振动和噪声对于建筑物的使用寿命、安全性、舒适性和环保性都具有重要的影响，因此需要进行振动和噪声控制。
本文将针对混凝土结构的振动和噪声控制技术，就控制措施、设计要点、施工要求、验收标准等方面进行详细规定。
二、振动控制技术1.措施（1）选择低振动源：在设计阶段，应尽可能选择低振动源的设备和机器，减少振动的产生。
（2）隔振措施：可以采用弹性支座、橡胶隔振垫、弹性隔振器等隔振措施，减少振动对结构的影响。
（3）质量控制：加强结构施工质量控制，减少结构缺陷和不平衡等造成的振动。
2.设计要点（1）结构的自振频率应尽可能高于激振频率，避免共振。
（2）结构应具有足够的刚度和强度，以减小振动的幅值。
（3）对于需要进行振动控制的结构，在设计中应考虑隔振措施的应用。
3.施工要求（1）加强施工现场管理，限制振动源的作业时间和频率。
（2）加强施工质量控制，减少结构缺陷和不平衡等造成的振动。
（3）在施工过程中，应严格按照设计要求进行施工，确保结构的强度和刚度。
4.验收标准振动控制的验收应符合国家相关标准和规范要求。
三、噪声控制技术1.措施（1）隔音措施：采用隔音材料、隔音门窗、隔音墙等隔音措施，减少噪声的传递。
（2）降噪措施：采用降噪材料、降噪设备等降噪措施，减少噪声的产生。
（3）噪声控制管理：加强噪声管理，控制噪声源的时长和频率。
2.设计要点（1）噪声源应在设计中进行合理的规划和设置，避免噪声的传递和扩散。
（2）采用隔音措施，需要在设计中进行隔音效果的计算和评估。
3.施工要求（1）加强施工现场管理，限制噪声源的作业时间和频率。
（2）加强施工质量控制，确保隔音措施的施工质量。
（3）在施工过程中，应按照设计要求严格施工，确保隔音措施的有效性。
4.验收标准噪声控制的验收应符合国家相关标准和规范要求。
四、总结混凝土结构振动和噪声控制技术是建筑工程中不可或缺的一部分，对于建筑物的使用寿命、安全性、舒适性和环保性都具有重要的影响。
机械结构设计中的振动控制技术要点
机械结构设计中的振动控制技术要点在机械结构设计中，振动控制技术是非常关键的一环。
振动不仅会影响机械设备的正常运行，还可能对设备产生破坏甚至危险。
因此，掌握振动控制技术的要点对于设计优质的机械结构至关重要。
首先，振动控制技术的要点之一是合理设计结构。
在机械结构设计中，应遵循“质量分布均匀、刚度适当、减震降噪”的原则。
合理设计结构可以减小机械在工作过程中产生的共振现象，有效控制振动。
其次，选择合适的减振措施也是振动控制技术的重要要点之一。
减振措施通常包括使用减振器、减振装置、减振材料等。
通过合适的减振措施，可以有效降低机械结构的振动幅度，提高设备的工作稳定性。
另外，进行系统的模态分析也是振动控制技术的关键要点之一。
通过系统的模态分析，可以准确判断机械结构的固有频率和振动模态，从而有效地设计振动控制方案。
在进行模态分析时，需注意考虑机械结构的非线性因素，以提高分析的准确性。
此外，采用主动振动控制技术也是提高机械结构振动控制效果的重要要点。
主动振动控制技术通过在系统中添加控制器和执行器，实时调整系统的参数来抑制振动。
相比被动振动控制技术，主动振动控制技术具有更好的实时性和控制效果。
最后，定期检测和维护机械设备也是确保振动控制效果的重要要点。
定期检测可以及时发现机械设备的故障和问题，及时进行维护和修理，从而保证设备的稳定运行和振动控制效果。
综上所述，振动控制技术在机械结构设计中扮演着重要的角色，关键的要点包括合理设计结构、选择合适的减振措施、进行系统的模态分析、采用主动振动控制技术以及定期检测和维护机械设备。
只有全面考虑这些要点，才能有效控制机械结构的振动，提高设备的工作效率和可靠性。
结构振动控制技术的研究进展
结构振动控制技术的研究进展在现代工程领域，结构振动控制技术的发展具有至关重要的意义。
无论是高层建筑在风荷载作用下的晃动，还是桥梁在车辆通行时的振动，又或是机械设备运行时产生的振动影响，都对结构的安全性、稳定性和舒适性提出了挑战。
因此，结构振动控制技术应运而生，并在不断的研究和实践中取得了显著的进展。
结构振动控制技术的分类可以大致分为被动控制、主动控制和半主动控制三类。
被动控制技术是结构振动控制中应用较早且较为成熟的一类方法。
常见的被动控制装置包括调谐质量阻尼器（TMD）、调谐液体阻尼器（TLD）和基础隔震装置等。
调谐质量阻尼器通过调整其质量和频率，使其与结构的振动频率相匹配，从而吸收振动能量，减小结构的振动响应。
调谐液体阻尼器则是利用液体的晃动来消耗能量。
基础隔震装置则是通过在基础和上部结构之间设置柔性隔震层，如橡胶支座等，来隔离地震能量的传递。
被动控制技术的优点是构造简单、成本低、可靠性高，但其控制效果相对有限，且对频率的适应性较窄。
主动控制技术则是一种更为先进和高效的控制方法。
它通过传感器实时监测结构的振动状态，然后由控制器计算出所需的控制力，并通过作动器施加到结构上，以达到减小振动的目的。
主动控制技术的控制效果显著，但由于需要外部能源供应和复杂的控制系统，其成本较高，且可靠性相对较低。
常见的主动控制作动器有液压作动器和电动作动器等。
主动控制技术在一些对振动控制要求极高的场合，如航空航天领域和高精度仪器设备中，得到了广泛的应用。
半主动控制技术结合了被动控制和主动控制的优点。
它通过改变控制装置的参数，来实现对结构振动的控制。
与主动控制相比，半主动控制所需的外部能源较少，系统的复杂性和成本也相对较低，同时又能取得较好的控制效果。
例如，磁流变阻尼器和电流变阻尼器就是常见的半主动控制装置，它们的阻尼特性可以通过外部电场或磁场的变化来实时调整。
近年来，随着科技的不断进步，结构振动控制技术在以下几个方面取得了新的突破。
结构设计知识：结构设计中的振动控制
结构设计知识：结构设计中的振动控制随着科学技术的发展，结构设计中的振动控制已经成为结构设计中一个不可忽视的重要问题。
振动是导致结构损坏和倒塌的主要原因之一，因此合理的振动控制技术不仅可以保证结构的安全性，同时也可以提高结构的工作效率和使用寿命。
结构振动会对结构的性能和稳定性产生影响，如振动会导致结构的自然频率发生变化，甚至会导致结构的疲劳损伤。
振动还会对人体健康产生影响，如酒店、医院、办公室等公共场所中的噪声和震动会对人的身心健康产生不良影响。
因此，控制结构振动，降低结构的振动噪声和震动是非常必要的。
振动控制技术包括有源振动控制和被动振动控制，其中有源振动控制是一种高效的结构振动控制方法。
有源振动控制技术利用电子（或机械）设备和反馈控制系统，通过在结构上加上合适的控制力来降低结构的振动。
主要包括光纤陀螺仪、加速度传感器和控制器等装置。
被动振动控制技术与有源振动控制技术不同，被动振动控制的控制机理是建立在特定材料性能基础和结构刚度控制中。
材料振动是通过改变材料的物理、化学或表面性质来实现的，其目的是消耗振动能量和减小结构振动幅度，可以采用惯性质量阻尼器、减振钢绳等附加装置来实现。
在实际振动控制中，需要根据结构的实际情况，选择合适的振动控制方法。
为了减少结构的振动响应，可以通过影响结构的基础、选择合适的结构材料和结构形式、改变结构的阻尼能力等方法来降低结构振动响应。
例如，在大地震频繁发生的地区，可以采用抗震支撑和防震层来提高结构的承载能力和防震能力；采用钢材结构和预制混凝土结构等优良材料，可以有效降低结构的振动响应；另外，在剧烈振动的结构中，还可以采用能量吸收器等装置来控制结构振动，从而达到减少结构振动的目的。
综上所述，结构振动控制技术能够有效地降低结构振动噪声和震动，其对于构筑安全、耐用、舒适和高效的建筑体系具有重要的意义。
随着科技的不断进步和振动控制技术的不断发展，相信有朝一日，我们将能够实现建筑结构的极致稳定。
结构振动控制的概念与分类
结构振动控制的概念及分类-----------------------作者：-----------------------日期：耗能方案耗能减震技术的研究、应用与发展一、结构振动控制的概念及分类传统的抗震设计是通过增强结构本身的抗震性能来抵御地震作用的，即由结构本身储存和消耗地震能量，以满足结构抗震设防标准，小震不坏，中震可修，大震不倒。
而这种抗震方式缺乏自我调节能力，在不确定的地震作用下，很可能无法满足安全性的要求；另一方面，在满足设计要求的情况下，结构构件的尺寸可能需做得很大，这样既给建筑布置带来一定的困难，在经济上又要增加相当多的投资。
近年来，在土木工程领域新兴一种新型的抗震方式——结构振动控制，即对结构施加控制机构，由控制机构和结构共同承受地震作用，以调谐和减轻结构的地震反应。
结构振动控制可分为被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制。
被动控制——无外加能源的控制，其控制力是由控制装置随结构一起振动变形而被动产生的。
被动控制可分为基础隔震技术、耗能减震技术和吸能减震技术。
主动控制——有外加能源的控制，其控制力是由控制装置按某种控制规律，利用外加能源主动施加的。
主动控制系统由传感器、运算器和施力作动器三部分组成。
主动控制是将现代控制理论和自动控制技术应用于结构抗震的高新技术。
主动控制有主动拉索系统（ATS）、主动支撑系统（ABS）、主动可变刚度系统（AVSS）、主动质量阻尼系统（AMD）等。
主动控制研究较多的国家是美国、日本和中国，我国自80年代末期开始研究主动控制。
目前，主动控制在土木工程中的应用已达30多项，如日本的Takenaka实验大楼和Kankyu Chayamechi大楼。
半主动控制——有少量外加能源的控制，其控制力虽也由控制装置自身的运动而被动的产生，但在控制过程中控制装置可以利用外加能源主动调整自身的参数，从而起到调节控制力的作用。
现有的半主动控制技术包括：半主动隔震装置、半主动T MD、半主动力触动器、半主动变刚度装置和半主动变阻尼装置等。
建筑工程振震双控技术标准
建筑工程振震双控技术标准一、振动控制标准1. 振动幅度：在建筑结构设计中，应考虑控制结构的振动幅度。
对于风载、地震等自然因素引起的振动，其振动幅度应控制在一定范围内，以保证结构的安全性和稳定性。
2. 振动频率：控制结构的振动频率是减轻结构受迫振动的重要手段。
对于特定频率的振动源，应采取措施调整结构的自振频率，以避免共振现象的产生。
3. 阻尼比：结构阻尼比是衡量结构能量耗散能力的重要指标。
在设计中，应根据实际情况选择合适的阻尼比，以提高结构的抗震性能。
二、震动控制标准1. 震动加速度：建筑物应具有承受一定程度的震动加速度的能力。
在地震等自然灾害发生时，建筑物应能够减轻震动对内部设备和人员的影响。
2. 震动速度：震动速度的控制与震动加速度类似，也是衡量建筑物承受地震等自然灾害能力的重要指标。
3. 震动频率范围：建筑物的自振频率和地震动频率范围应进行控制。
在设计时，应考虑采取措施降低建筑物对高频和低频振动的敏感度。
三、地震防护标准1. 建筑抗震设防分类标准：根据地震烈度、场地类别、建构筑物的重要性、震后产生的社会影响等因素，将建筑分为甲、乙、丙、丁四类抗震设防类别。
各类别的建筑应按相应的设防标准进行抗震设计和施工。
2. 地震烈度与地震动参数：根据地震烈度和地震动参数，确定建筑物的抗震设防标准和相应的抗震措施。
3. 场地选择与地基处理：在选择建筑场地时，应选择对建筑物有利的地形和地质条件，避免不利的地段。
对于不利的场地条件，应进行地基处理或采取其他有效的抗震措施。
4. 结构体系与构件设计：在建筑结构设计中，应选择具有抗震性能良好的结构体系和构件，并采取措施提高结构的整体性和延性。
5. 机电设备与管道系统：对于建筑内的机电设备和管道系统，应采取措施提高其抗震能力。
设备和管道系统的支架应具有足够的刚度和稳定性，防止地震时发生位移或损坏。
6. 防灾措施与安全疏散：在建筑设计中，应考虑采取防灾措施和安全疏散措施。
钢结构的振动与噪音控制技术
钢结构的振动与噪音控制技术随着现代建筑结构和工程领域的发展，钢结构建筑在项目中得到越来越广泛的应用。
然而，钢结构建筑在使用过程中常常面临着振动及噪音问题。
这不仅对建筑物本身的结构安全和使用寿命造成潜在威胁，还会对建筑周围的环境和人们的生活造成影响。
为了解决这一问题，钢结构的振动与噪音控制技术应运而生。
一、振动控制技术钢结构的振动是由于外部激励（如风荷载、交通震动、设备震动等）或内部激励（如机械振动、工业操作等）所引起的。
这些振动会传导到建筑结构中，进而引起不同程度的振动响应。
钢结构的振动控制技术通过在结构中引入阻尼、减振器、刚度调节等手段，抑制或消散振动能量，从而达到减小结构振动幅值的目的。
1. 阻尼技术阻尼技术是钢结构振动控制中较常用的一种方式。
其中，主要包括材料阻尼和结构阻尼两种形式。
材料阻尼通过调整材料的特性和结构的组成来实现。
例如，在结构的关键部位添加高阻尼材料，能有效地吸收和消散振动能量，减小结构振动幅值。
而结构阻尼主要通过改变结构的某些部分的刚度和阻尼特性来达到减振的目的。
例如，在钢结构中加入撑杆、减震墩等减振措施，能有效地吸收和减小振动能量的传播。
2. 减振器技术减振器技术是另一种常用的振动控制手段。
它通过在结构中引入减振器来改变结构的动力特性，从而减小结构的振动响应。
常见的减振器包括液体阻尼器、摆式阻尼器和不锈钢丝绳减振器等。
这些减振器能够根据结构振动的频率和振幅进行相应的调整，从而提高结构的振动控制效果。
二、噪音控制技术钢结构建筑产生的噪音主要有两种来源：一是外界噪声源的传导；二是内部噪音源的振动传导。
钢结构的噪音控制技术主要通过优化结构设计、选择合适的材料和采用隔声阻尼措施来减小噪音产生和传导的影响。
1. 结构设计优化结构设计优化是噪音控制的重要手段之一。
通过合理设置结构布局、增加结构的质量和刚度等措施，能够减小结构振动的幅值，从而减小噪音的产生。
此外，选择合适的结构形式和尺寸，可以减少共振现象的发生，从而降低噪音的传导。
建筑结构的振动与减振控制
建筑结构的振动与减振控制建筑结构振动是指建筑物在受到外界力或者自身激振源作用下发生的周期性振动现象。
振动不仅会影响建筑物的舒适性和使用寿命，还可能对结构的安全性产生潜在影响。
因此，控制建筑结构的振动成为了一个重要的课题。
本文将讨论建筑结构的振动特性以及减振控制的方法和技术。
一、建筑结构的振动特性建筑结构的振动特性涉及到结构的固有振动频率、振型、振动模态和动力响应等方面。
1.固有振动频率固有振动频率是指结构在没有外界激励的情况下，自身固有属性所产生的振动频率。
它与结构的自然振动周期相关，可以通过理论计算或者实验测试获得。
2.振型和振动模态振型是指结构在某一特定振动频率下的形变模式，即结构的某种特征变化规律。
振动模态是指结构在不同振动频率下的不同振型。
3.动力响应当建筑结构受到外界激励时，会产生动力响应。
动力响应包括位移响应、速度响应和加速度响应，它们与激励力的性质、频率和振动特性有关。
二、建筑结构振动的影响因素建筑结构的振动受到多种因素的影响，主要包括结构自身的参数以及外界的激励。
1.结构自身参数结构的自身参数如刚度、质量、阻尼等，会直接影响结构的振动特性。
2.外界激励外界激励是指建筑结构受到的风荷载、地震力、人体活动等外部因素的作用。
这些激励可以产生共振现象，引起结构振动的增强。
三、建筑结构的减振控制方法和技术为了减小建筑结构振动对人体的不适和延长结构的使用寿命，可以采取一系列的振动控制方法和技术。
1.被动控制被动控制是指利用减振装置来消耗结构能量的一种方法。
常见的被动控制技术包括阻尼器、振动吸振器和摆锤等。
2.主动控制主动控制是指利用控制系统对结构进行振动控制的方法。
通过传感器感知结构的振动，再由控制器发出相应指令，通过执行器施加力或产生阻尼，以实现振动控制。
3.半主动控制半主动控制是被动控制和主动控制的结合，既能够消耗结构振动能量，又能够通过能量输入实现振动控制。
4.结构优化设计结构优化设计是通过改变结构的几何形态、材料特性和参数配置等来减小结构振动的方法。
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绪论
（3）结构半主动控制 近几十年来，半主动控制发展迅速。半主动变刚度
，半主动变阻尼：电流变、磁流变。 半主动控制特点：输入能量很小，控制效果接近主
冷却塔风毁
输电塔风毁
台风毁坏的房屋和桥梁
风的作用
风 灾 使 坏广 告 牌 毁
风的作用 斜拉桥拉索风雨振（日本）
风的作用 斜拉桥拉索风雨振（洞庭湖大桥）
风的作用 Tokyo bay Bridge
振动控制技术的பைடு நூலகம்展现状
结构振动控制
被动控制
主动控制
混合控制
半主动控制
基础 隔震
耗能减震
质量阻尼器
尼金 器属
屈 服 阻
摩器 粘尼 粘尼 调尼 调
擦 弹器 性器 谐器 谐 阻性液质液 尼阻体量体 器尼阻阻阻
主
锚 索
动 斜 撑
和
主
尼 器
动 质 量
阻
混
尼 器
合 质 量
阻
可控流体
器磁 器电 控主 控主 流 流 制动 制动 变变变 变 阻阻阻 刚 尼尼尼 度
被动控制形式Passive Control Systems
Excitation
PED Structure
Response
M
M
M
m
M
Passive Damper
Base Isolation
Tuned Mass Damper
绪论
研究结构振动控制技术目的 控制结构的振动响应 保证结构安全； 提高结构的舒适性 ； 避免因结构振动引起的公众恐慌。
振动控制技术简介及发展历史 （1）被动控制 a、隔震 1881年，日本河合浩藏提出了结构基础隔震的概念。 1924年，日本鬼头健三郎，提出了基础轴承隔震方案。 1978年，美国Kelly等，提出叠层橡胶支座隔震方案及 技术。
地震中破坏的桥梁
风的作用
风作用下结构可能发生颤振、驰振、涡振以及静风失稳
18英97年 国 泰 湾 桥 风 毁
风灾破坏事例
1948年美国塔可玛桥（Tacoma Narrow）风毁
风的破坏作用
Tacoma桥风毁视频
风的破坏作用
从 1918年起 ，至少有11座桥梁毁于强风
风灾破坏事例-静风失稳
地震作用（国外发生的16次地震）
2003年12月 伊朗6.6级强震，5万人死亡。 2004年2月 摩洛哥6.5级地震， 564人死亡。 2005年3月 苏门答腊8.7级地震， 1300人死亡。 2005年3月 日本南部7级地震， 1人死亡，672人受伤。 2005年2月 伊朗南部6.4级地震， 602人死亡。 2006年5月 印尼爪哇6.2级地震， 5782人死亡。 2007年7月 日本新潟6.8级地震，地震造成11人死亡。 2006年7月 印尼7.7级强震， 668人死亡。 2007年9月 印尼7.9级海底地震，10人死亡数百人受伤。 2007年8月 秘鲁8级强震， 510人死亡。 2009年9月 印尼7.9级地震， 5000人死亡。 2010年1月 海地7.3级地震，十余万人死亡。 2010年2月 智利8.8级地震， 799人死亡。 2011年2月 新西兰6.3级地震，200人遇难。 2011年3月 日本9.0级强震 2011年3月日本东北部海岸发生9.0级地震。 2011年3月缅甸7.2级地震。
结构振动控制技术
主讲：王修勇教授 湖南科技大学土木工程学院
二0一二年三月
第一章 绪论
结构的动力反应
结构在动荷载作用下引起的响应
Axst
1
12 222
常
地震
见
风
激
车辆
励
...
地震作用（中国发生的14次地震）
1556年中国陕西华县8级地震，死亡人数高达83万人。 1668年山东郯（tan）城8.5级，波及8省161县，史称“旷古奇灾” 。 1920年宁夏海原县8.5级，死亡24万人。 1927年甘肃古浪8级地震，死亡4万余人。 1932年甘肃昌马堡7.6级地震，死亡7万人。 1933年四川茂县7.5级地震。 1950年西藏察隅县8.6级地震。 1966年邢台6.8级、7.2级地震，共死亡8064人。 1970年云南省通海县7.7级地震。死亡15621人。 1975年辽宁省海城县7.3级地震。地震被成功预测预报预防。 1976年唐山7.8级地震，死亡24.2万人。 1988年云南省澜沧7.6级(澜沧)、7.2级(耿马)的两次大地震。 2008年汶川8.0级地震，6.9万人遇难。 2010年青海省玉树7.1级地震
绪论
b、耗能减振 1970年开始，Kelly提出在结构中设置非结构构件的耗能
元件—金属软钢屈服耗能器，包括：扭转梁，弯曲梁、U型 钢器件等，这一思想是对结构抗震延性设计的一个重要发展 。阻尼器被动减振应用。80年代开始TMD,TLD,TLCD的应用。 （2）主动控制
20世纪50年代，日本Kobori提出结构变刚度减震概念。 1972年，Yao应用现代控制理论，提出了土木工程结构振 动控制的概念，开创了结构主动控制的新里程。 结构主动控制特点：能取得很好的效果，需要很大外部 能量的输入。
地震的破坏作用
震源
产 生
地震波
传 递
建筑物所在场地
引 起
结构的地震反应
地震的破坏作用
钢结构 (扭转) Torsion by eccentric stiffness in plan
地震的破坏作用
多高层钢筋混凝土结构 Taiwan Earthquake 1999.9.21 1:47 2,300
底层大空间 Lessons from Earthquakes:
damage by weak first story (only columns)
地震的破坏作用
低层剪断滑移 Lessons from Earthquakes: damage by weak first story (only columns)
地震的破坏作用
中间层刚度突变,剪断 Lessons from Earthquakes: damage by weak story in middle height
地震的破坏作用
平面不规则 单层Lessons from Earthquakes: Low rise buildings also are were severely damaged
地震的破坏作用
房屋内部设备仪器倒塌破坏Lessons from Earthquakes:
Facilities inside the buildings were severely damaged