主被动隔振研究
建筑物隔振控制数学模型的建立与仿真研究
建筑物隔振控制数学模型的建立与仿真研究随着城市化的快速发展，大量高层建筑的修建成为现代城市的重要特征。
然而，这些高层建筑对于地震、风荷载等外界力的响应性较强，给居民的生活带来了一定的不安全感。
为了保证建筑物的稳定性和人身安全，建筑物隔振控制成为了一个重要的研究领域。
本文旨在建立和研究建筑物隔振控制的数学模型，并进行相应的仿真与研究。
一、建筑物振动与隔振控制概述建筑物在受到外界力的作用下会发生振动，一般包括地震、风荷载以及人体活动等因素。
过大的振动会对建筑物的结构构件产生损坏，严重威胁到人身安全。
因此，隔振控制技术应运而生。
二、建筑物隔振控制的数学模型建筑物隔振控制的数学模型通常使用振动方程来描述。
振动方程可以分为单自由度与多自由度两种模型：1. 单自由度模型单自由度模型是一种简化的模型，假设结构中只存在一个振动质点。
通过引入隔振系统的刚度和阻尼等参数，可以建立起单自由度振动方程，形式如下：```m$\ddot{x}+c\dot{x}+kx=F(t)$```其中，m为振动质点的质量，x为质点的位移，c为阻尼系数，k为刚度系数，F(t)为外力函数。
2. 多自由度模型多自由度模型考虑了建筑物结构中多个振动质点之间的相互作用关系。
通过构建质点间的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵，可以得到多自由度振动方程。
其一般形式如下：```$\mathbf{M}\ddot{\mathbf{X}}+\mathbf{C}\dot{\mathbf{X}}+\mathb f{KX}=F(t)$```其中，$\mathbf{M}$为质量矩阵，$\mathbf{X}$为位移矩阵，$\mathbf{C}$为阻尼矩阵，$\mathbf{K}$为刚度矩阵。
三、隔振控制方法与参数优化在建筑物隔振控制中，常用的方法包括主动隔振、被动隔振和半主动隔振。
每种方法都有其独特的优势与适用范围。
1. 主动隔振主动隔振是指通过传感器、控制器和执行器等设备，实时监测和调节建筑物的振动状态。
地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究共3篇
地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究共3篇地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究1地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究在城市化的进程中，地铁已经成为现代化城市不可或缺的交通方式之一。
但是，地铁系统的运行却不可避免地给周围的建筑物带来了振动影响。
随着城市建筑的高度越来越高，这种影响就越来越大。
这一现象也引起了人们的广泛关注和研究。
本文将说明地铁激励下振动的传播规律以及建筑物隔振减振研究。
地铁激励下振动的传播规律地铁系统的运行会产生一定的振动，这种振动会向建筑物传播。
在微小振动时，振动的传播主要遵循弹性波的传播规律。
而随着振动幅值或传播距离的增大，振动就会出现非线性的效应，例如非线性谐波、干涉和断裂等。
地铁振动的产生和传播还会受到诸如地面条件、地铁车辆的速度和数量等因素的影响。
研究表明，地铁振动传播的特点是高频率振动和复杂传播路径。
在深度或高架地铁系统的周围建筑物中，地铁振动可以通过直接传播、反射、透射和支持结构等方式传递到建筑物内部。
传播途径的多样性导致建筑物的振动影响难以预测，并可能带来的不利影响也会增加。
建筑物隔振减振研究由于地铁振动对建筑物的影响，会引起人们的震感、不适感，甚至对建筑物内部的设备和结构产生损害。
为了保护建筑物和地铁系统的安全，需要对建筑物进行隔振减振处理。
目前，建筑物隔振方法主要分为主动隔振和被动隔振两种。
主动隔振是指通过控制系统和能量传输系统实现隔振和消减振动。
被动隔振则是通过一定的材料（如橡胶、钢板等）实现隔振。
建筑物隔振的目的是抑制或消除特定频率范围内的振动，以改善建筑物内部环境的振动条件。
过去的研究表明，建筑物隔振处理可以有效地减轻地铁振动对建筑物的影响，改善运营环境。
为了规避地铁振动的不利影响，工程设计应该考虑到各种复杂的地铁振动特征和建筑物特征，采用合适的隔振措施和控制手段。
结论本文简单介绍了地铁激励下振动的传播规律以及建筑物隔振减振研究。
地铁振动的传播路径非常复杂，在实践中需要特别注意。
高精度测量的被动隔振研究
调 节 气 囊 内 气 压 可获 得 不 同 承 载力 。空 气 弹 簧 隔 振 器 在 防微 振 方 面 具 有 很 好 的隔 振 效 果 。
动 的 叠 加造 成 的 ， 它用 永远 存 在 。这 种 振 动 的 振 幅 除 少数 地
区外 ， 般 振 幅 在几 十 到 几 百 纳 米 且 振 动 频 率 在 ２～３ Ｈｚ左 一 右 Ⅲ 。实 验 室 工 作 人 员 走 动 所 引 起 的 振 动频 率 在 １ ３ Ｈｚ ～ ； 建 筑 物 本 身一 般 在 １ ０～１ ０ ＨＺ的 频率 之 间 摆 动 ， 高 精 度 ０ 故 的测 量 过 程 中 主要 克 服 的 就 是 １ １ ０ ＨＺ的 振 动 。 国 内外 的 ～ ０ 科 研 机 构 对 于隔 振 系 统 的研 究 较 多 ， 针 对 不 同 的 隔 振 对 象 但 和隔 振 要 求 ， 本 上 都是 采用 单 级 隔 振 系 统 、 级 隔 振系 统 及 基 两 多级 隔 振 系 统 。对 于利 用 经 典 被 动 隔 振系 统 无 法 实 现 的场 合 则 考虑 再 用 主 动 隔 振与 被 动 隔 振 相 结 合 的办 法 来 实 现 。 随着 计算 机 技 术 和 控制 理 论 的 不 断 发 展 与 完 善 ， 主 动 隔 振 的 实 为 现 提供 了 良好 的 条 件 。磁 致 伸 缩 作 动 器 ］ 压 电 陶 瓷 ］ 电流 、 、 变 液 和磁 流 变 液 技 术 ‘ 渐 被应 用 到 主 动 隔 振 的研 究 中 。 逐
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文 章 编 号 ：０ ２ ６ ８ （ ０ ６ ０ ｌ ０ — ８ ６ ２ ０ ） ４—０ ０ — ０ ０３ ３
古
同ห้องสมุดไป่ตู้ 测 量 的 被 动 隔 振 研 究 、度 月
基于压电堆与橡胶的主被动一体化隔振器研究
基于压电堆与橡胶的主被动一体化隔振器研究李雨时;周军;钟鸣;陈照波;焦映厚【摘要】针对临近空间飞行器敏感设备的隔振要求,结合主动振动控制与被动控制方法,提出一种新型压电堆橡胶主被动一体化组合隔振器.对压电堆作动器和橡胶隔振器进行结构设计,建立主被动一体化隔振系统的动力学模型.采用前馈反馈复合控制对二级隔振系统进行主动控制算法设计,基于经典Stewart隔振平台,设计一种新型临近空间飞行器主被动一体化隔振平台.采用Matlab/Simulink联合仿真技术对各种激励信号进行数值仿真分析.仿真结果显示,所设计的隔振器在全频段能够有效隔离源自基础的位移激励,这表明所设计的隔振平台在理论上是有效和可行的,为进一步的实验研究奠定了基础.【期刊名称】《振动、测试与诊断》【年(卷),期】2013(033)004【总页数】7页(P571-577)【关键词】主被动一体化隔振;前馈反馈控制;压电堆;橡胶隔振器;Stewart隔振平台【作者】李雨时;周军;钟鸣;陈照波;焦映厚【作者单位】西北工业大学航天学院西安,720129;西北工业大学航天学院西安,720129;哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】TH113.1;O328;TM282引言由于临近空间飞行器的作战指标日益提高，其飞行环境更加恶劣。
在飞行状态下，飞行器外表与高速气流摩擦产生的高温导致飞机壁板表面发生气、热变形，从而产生振动［1］。
如果不采取隔振措施，导航制导等敏感仪器将受到不规则载荷影响，导致其精度降低甚至发生破坏。
隔振通常分为被动隔振、主动隔振和由两者共同作用的主被动一体化隔振。
被动隔振是在振源与被隔振设备之间加入弹性元件、阻尼元件、惯性元件或它们的组合所构成的子系统。
被动隔振器结构简单、易于实现、经济性好、可靠性高，对高频隔振效果好，但适应性较差。
隔 振
隔振
隔振分为主动隔振和被动隔振。 主动隔振是将振源与支持振源的基础 隔开，被动隔振是将需要防振的物体单 独与振源隔开。主动隔振是隔力，被动 隔振是隔幅。
主动隔振
如图16-26所示为已采用主动隔振措施的电动机安装 示意图。电动机本身为一振源，电动机与地基之间用橡 胶块隔离开，以减少电动机传到地基上的激振力，降低 通过地基传到周围结构上的振动。
其振幅为
B
B0
(1 λ2 )2 4 2λ2
图16-26 图1两个部分：一是通过弹性 元件传递到地基上的力，其值为
F kx kBsin(t )
二是通过阻尼元件传递到地基上的力，其值为
Fd x B cos(t )
这两部分力相位差为90°，频率相同，它们可以合成为一个同频 率的合力，合力的最大值为
主动隔振的力学模型如图 16-27 所示。振源为机器本身， 它产生的激振力 Fs H sint 作用在质量为 m 的物体上，如 果机器直接安装在地基上，则传递给地基的最大载荷等于
激振力的最大值 H。如果在机器与地基之间安装隔振器， 则根据上一节关于有阻尼强迫振动理论，机器的强迫振动
方程为
x Bsin(t )
1 4 2λ2
(1 λ2 )2 4 2λ2
（16-47）
它与主动隔振因数 的表达式（16-46）完全相同，因此主动隔振 的分析结果，可完全在被动隔振的分析中应用。
理论力学
1 4 2λ2
(1 λ2 )2 4 2λ2
（16-46）
以 为参变量，根据式（16-46）可得出隔振因数 与频率比 之间
的关系曲线，如图 16-28 所示。
由图可看出：
（1）不论阻尼大小，欲达到隔振目的，即 1，
主动隔振和被动隔振传递系数的异同点
主动隔振和被动隔振传递系数的异同点在现代生活中，我们常常会遇到各种振动和噪音，比如火车经过、轰鸣的发动机，甚至是邻居那台老旧的洗衣机发出的“咯吱咯吱”声。
为了让我们的生活更舒适，科学家们发明了主动隔振和被动隔振这两种神奇的技术。
今天，就让我们轻松聊聊这两种隔振方式的传递系数，看看它们之间有哪些异同。
1. 主动隔振1.1 定义主动隔振，听起来是不是有点高大上的感觉？其实它就像个超级英雄，专门对抗各种振动。
它通过一些传感器来实时监测振动情况，然后用反向振动来抵消这些振动。
简单来说，就是在你耳边说：“别怕，我来保护你！”想象一下，就像一个勇敢的骑士，时刻准备着为你挡住那些烦人的震动。
1.2 工作原理主动隔振的工作原理挺简单的。
首先，传感器会捕捉到振动信号，然后控制系统会计算出需要多大的力量来抵消这些振动。
最后，发出一个相反的信号，这样就能在一定程度上减少振动的传递。
想象一下，就像在舞会上，舞者们如果都踩着节拍，舞会就会变得非常和谐美妙；如果有一个人走错了节拍，大家的舞步就会乱套。
主动隔振就像是那个能让大家都回到正轨的人。
2. 被动隔振2.1 定义相比之下，被动隔振就显得有点“老派”了。
它主要依靠物理材料来吸收振动，就像一个懒洋洋的熊猫，静静地坐在那里，不想多动一下。
它通过弹簧、阻尼器等设备，将振动能量转化为热能，从而减少振动的传递。
就像你在沙发上窝着，听着音乐，周围的吵闹声完全与我无关，惬意得很。
2.2 工作原理被动隔振的工作原理其实也不复杂。
它主要依靠材料的特性，比如弹性、密度等来减弱振动。
换句话说，就是通过物理手段来阻止振动的传播。
就像一个大门，关上之后，外面的喧嚣就被挡在了门外。
虽然被动隔振的效果不如主动隔振来得灵活和精准，但在某些场合，它却是个老实可靠的选择。
3. 主动隔振与被动隔振的传递系数3.1 相同点主动隔振和被动隔振在传递系数上有一些共同点，首先，它们都旨在减少振动的影响。
无论是采用高科技的主动隔振，还是经典的被动隔振，最终目标都是为了让环境更加宁静。
隔振的分类
隔振的分类《说说隔振那点事儿》嘿，朋友们！今天咱来聊聊隔振的分类，这可是个挺有意思的话题。
首先呢，咱说说主动隔振。
这就好像家里有个调皮的小家伙，整天蹦蹦跳跳的，你得想办法让他安静下来，不然整个家都不得安宁。
主动隔振呢，就是主动出击，通过一些高科技手段，在振动还没来得及大肆传播的时候，就把它给拦截了。
就好比给调皮鬼套上了一个“安静魔法圈”，让他蹦跶不起来。
再来说说被动隔振。
这个呢，更像是给家里容易被碰倒的花瓶穿上了一层厚厚的保护衣。
它的主要任务就是保护那些“脆弱的小心肝”，让它们不被外界的振动给伤害到。
被动隔振就像是一道坚实的防线，默默地守护着，不管外面怎么闹腾，里面都能安然无恙。
这主动隔振和被动隔振啊，就像一对欢喜冤家。
主动隔振比较积极主动，总是冲在前头，想要把振动一举拿下；而被动隔振呢，则比较沉稳，守在后方，稳稳地保护着重要的东西。
举个例子吧，假如你住在一个靠近工地的地方，那各种施工的声音和振动可就难受了。
这时候主动隔振就仿佛是一位英勇的战士，冲出去和那些噪音振动战斗，把它们挡在外面；而被动隔振则像家里柔软的沙发，你可以舒舒服服地坐在上面，感觉不到外面的喧嚣和震动，安安静静地享受自己的小世界。
在生活中，隔振的分类可真是帮了我们大忙。
想想那些精密的仪器设备，如果没有隔振的保护，说不定哪下振动就给弄坏了，那损失可就大了去了。
还有那些对安静环境要求特别高的场所，比如录音棚、实验室什么的，隔振可就是他们的大救星。
总之呢，隔振的分类就像是我们生活中的小卫士，虽然它们不会说话，但却默默地为我们的生活保驾护航。
让我们在这个充满振动和噪音的世界里，依然能找到属于自己的那片宁静和安心。
以后再看到那些隔振装置，可别小瞧了它们哦，它们可是在背后默默付出的无名英雄呢！希望大家都能享受到隔振带来的好处，生活更加安稳舒适啦！。
实验三十三：主动隔振和被动隔振实验
实验三十三：主动隔振和被动隔振实验振动的干扰对人、建筑物以及仪表设备都会带来直接的危害，因此振动的隔离涉及到很多方面。
隔振的作用有两个方面：一、减少振源振动传至周围环境；二、减少环境振动对物体或设备的影响。
二者原理相似，性能也相似。
原理就是在设备和底座之间安装适当的隔振器，组成隔振系统，以减少或隔离振动的传递。
有两类隔振，一是隔离机械设备通过支座传至地基的振动，以减少动力的传递，称为主动隔振；另一种是防止地基的振动通过支座传至需保护的精密仪器或仪器仪表，以减少运动的传递，称为被动隔振。
【实验目的】1 .学习隔振的基本知识。
2 .学习隔振的基本原理。
3 .了解主动隔振和被动隔振效果的测量 【仪器和用具】ZJY -601A 型振动教学试验仪、计算机、空气阻尼器 【实验原理 】 1.主动隔振在一般隔振设计中，常常用振动传递比T 和隔振效率η来评价隔振效果。
主动隔振传递比等于物体传递到底座的振动与物体的振动比，被动隔振传递比等于底座传递到物体的振动与底座的振动之比，两个方向的传递比相等。
一般，由物体传递到底座时常用力表示，由底座传递到物体时则用位移、振动速度或振动加速度表示，这样便于应用。
隔振效率：()%1001⨯-=T η (33-1)传动比T ：()22222211u D u u D T +-+=(33-2)式中D 为阻尼比，u=激振频率和共振频率的比。
只有传递比小于才有隔振效果。
因此T<1的区域称为隔振区。
由图中的曲线可知：当002f f f <<时，T<1。
系统有放大作用；当0f f =时，系统发生共振，传递比极大；当0032f f f <<时，作用有限；0063f f f <<时，隔振能力低（20—30dB ）；00106f f f <<时，隔振能力中等（30—40dB ）；010f f >时，隔振能力强（>40dB ）;阻尼比D 对T 的影响。
基于气动肌肉和负刚度机构的主、被动宽频隔振研究
基于气动肌肉和负刚度机构的主、被动宽频隔振研究刘延斌;韩秀英;马佳佳;尹晨旭【摘要】In order to realize simple,reliable,low energy consumption and high efficient broad-frequency micro-vibration isolation,a new vibration isolation system was set up by using pneumatic artificial muscle (PAM)and negative stiffness element,and active and passive control for the vibration isolation system were studied.Firstly,the dynamic model of the vibration isolation system was built,its quasi-zero stiffness characteristics were analyzed,its vibration transmissibility,response and nonlinear phenomena were analyzed by using the approximate analytical method and the numerical method.And then,the low-frequency active control strategy for the vibration isolation system was developed by using the inversion control design method,the adaptive control technique and the sliding mode control technique.The vibration isolation performance under the active control was analyzed by using the numerical method.The results showed that the vibration isolation system widens the low-frequency vibration isolation frequency band of passive control,the vibration isolation frequency can be lowered to 0.033Hz for the harmonic excitation whose amplitude is less than 5mm;the low energy consumption and high precision isolation can be realized by using the active control method within an ultralow frequency range of less than 0.033 Hz,for this reason,simple,reliable,low energy consumption and high efficient broad-frequency isolation can be realized by combining the passive control withthe active control.%为实现简单、可靠、低耗、高效的微振动宽频隔振，基于气动肌肉和负刚度机构构建了一种新型隔振系统，对其主、被动控制进行了研究。
机械设计中的减振与隔振技术研究
机械设计中的减振与隔振技术研究随着科技的不断发展，机械设备在各个行业中的应用越来越广泛。
然而，由于机械设备运转时产生的振动噪声，给人们的生活和工作带来了一定的困扰。
为了解决这一问题，研究人员提出了减振与隔振技术。
本文将对机械设计中的减振与隔振技术进行深入研究与讨论。
一、减振技术的研究与应用在机械设计中，减振技术被广泛应用于降低机械设备振动的幅度和频率，以改善工作环境和提高设备的安全性能。
减振技术主要包括主动减振和被动减振两种方式。
1. 主动减振技术主动减振技术是一种通过控制系统主动干涉振动的方法。
它主要基于信号传感器的检测结果，利用控制算法和执行器对振动进行实时控制。
常见的主动减振技术包括主动质量调谐技术和主动电磁悬挂技术。
主动质量调谐技术通过将控制装置放置在振动系统中，实时感知振动频率，并利用负反馈控制原理产生相反的振动来实现振动的主动衰减。
主动电磁悬挂技术则是利用电磁力的控制，对机械设备进行悬挂与平衡，从而实现减振效果。
2. 被动减振技术被动减振技术是一种利用被动元件对机械设备振动进行减振的方法。
常见的被动减振技术包括弹簧减振器、液压减振器和压缩空气减振器等。
这些被动减振器会根据机械设备产生的振动作用力，反作用力来实现振动的消除或者减小，从而达到减振的效果。
二、隔振技术的研究与应用隔振技术是一种通过隔离机械设备振动传递的方法，将机械设备和外界环境隔离开，以减少振动的传递。
隔振技术在机械设计中主要应用于降低机械设备对周围环境的振动干扰和保护机械设备的稳定性。
1. 悬浮隔振技术悬浮隔振技术是一种通过将机械设备悬浮起来，使其与地面接触的接触点减少，从而减少振动传递的方法。
常见的悬浮隔振技术包括气浮隔振技术、磁浮隔振技术和活塞流体悬浮技术等。
这些技术利用气体或磁性力量使机械设备在一定高度悬浮，减少机械设备与地面的接触面，从而减少振动传递。
2. 隔振材料技术隔振材料技术是一种通过使用特殊的材料来减少振动传递的方法。
气动主-被动一体化隔振器控制策略分析
工 程
Ｅ
学
力 ， 负载 对 作动力 的响应 与扰 动输 入 的响应 相抵 使
撂ห้องสมุดไป่ตู้
引 言
隔振技 术是 在振源 与受控 对象 之间 串加一个 子
消 ， 到消 除负载振 动的 目的跚。 ４节进行 主动隔 达 第
振 实验 。
系统 以减小 受控对 象对 振源激 励 的响应 。传统 的被
统能耗较 小 。这就是 主一 动一体 化隔振 思想 。 被
本 文研 究 一 种气 动 主一 动 一 体 化隔 振 器 的控 被
制问题 。 对气 动隔振 系统 ， 比较容 易实现 的控制 策略
有 负载加 速度 反馈 、 移反馈 、 腔压力 反馈 以及基 位 气
图 １ 气 动 主一 动 一体 化 隔 振 器 被
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第２ ０卷 第 ６ 期 ２０ ０ ７年 １ ２月
Ｖ ｏ ．２ Ｏ １ ０ Ｎ ．６
Ｄｅ ．２ ０７ ｃ ０
气 动 主一 被动 一 体化 隔振 器 控 制策 略分 析
王 晓 雷 ，杨 庆 俊 ，郑 钢铁。
（ ． 尔 滨 工 业 大 学 航 天 学 院 ， 龙 江 哈尔 滨 】 ０ ０ ； ． １哈 黑 ５ ０ １ ２ 哈尔 滨 工 业 大 学 机 电 学 院 ， 龙 江 哈 尔滨 １ ０ ０ ； 黑 ０１ ５
动
Ｖ
度 反 馈 和 基 座 加速 度 前 馈对 隔振 器 进 行 了主 动 隔 振 实 验 ， 验 结 果 与 分 析 结 果 相 符 。 也将 自适 应 滤 波算 法应 用于 实
隔 振 器 的 主 动 控制 ， 得 了更 好 的振 动 抑制 效 果 。 取 关 键 词 ： 动 隔 振 ； 制 策 略 ； 动 主 控 气 中 图 分 类 号 ： ５ ５ ＴＰ ７ ＴＢ ３ ； ２ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ４４ ２ （ ０ ７ ０ — ５ ００ １ ０ — ５ ３ ２ ０ ） ６０ ７ — ７
隔振减振实验
隔振减振实验一、实验目的1、学习隔振减振的基本知识，学习隔振减振的基本原理；2、了解隔振减振效果的测量，判断系统隔振减振的有效工作频段。
二、实验仪器1、ZJY-601T型振动教学实验台、偏心电机、激振器。
2、空气阻尼器、动力减振器。
3、实验仪器安装示意图三、实验原理隔振有两类，一是隔离机械设备通过支座传至地基的振动，以减少动力的传递，称为主动隔振；另一种是防止地基的振动通过支座传至需保护的精密设备或仪表仪器，以减小运动的传递，称为被动隔振。
本实验将研究探讨被动隔振的现象。
隔振传递比:T = A1/A2隔振效率： E =（1- T )·100%四、实验步骤1、测量并记录空气阻尼器的质量，将传感器接到其上方，打开DASP软件，用锤子轻敲空气阻尼器，通过分析得到的频响曲线可得出其固有频率；2、把两个传感器并排放在梁中部，分别接到两个通道，打开DASP软件，调节使两个通道的幅值相等。
3、把由空气阻尼器和质量块组成的弹簧质量系统固定在梁中部，速度传感器放在上面，接入ZJY-601A型振动教学试验仪的速度传感器输入端，输入接到采集仪的第一通道。
压电加速度传感器放在梁的下面，接入ZJY-601A型振动教学试验仪的压电加速度传感器输入端，档位放在压电加速度的v速度档，输出接到采集仪的第二通道。
4、开机进入DASP2000标准版软件的主界面，选择单通道按钮。
进入单通道示波状态进行波形和频谱同时示波。
5、从10Hz~50Hz中每取一个频率，记录两个通道对应的幅值（A1，A2)分别记录到表中。
点数越多，实验曲线越接近真实值。
五、实验结果和分析1、实验数据记录 频率 幅值A1幅值A2传递比 频率 幅值A1幅值A2传递比 8 0.01326 0.00703 1.886 20 0.09745 0.05357 1.819 9 0.02557 0.01400 0.183 21 0.08893 0.06274 1.417 10 0.04433 0.01827 2.426 22 0.08562 0.07150 1.197 10.5 0.05973 0.02456 2.432 22.5 0.08507 0.07801 1.091 11 0.08067 0.02983 2.704 23 0.08352 0.08497 0.983 11.5 0.114 0.03857 2.956 23.5 0.08518 0.09123 0.934 12 0.160 0.04557 3.511 24 0.08534 0.09339 0.914 12.5 0.119 0.04852 2.453 25 0.08544 0.115 0.743 13 0.189 0.04078 4.635 26 0.08811 0.134 0.658 13.5 0.144 0.03308 4.353 28 0.09419 0.187 0.504 14 0.173 0.03553 4.869 30 0.110 0.277 0.397 14.5 0.204 0.03554 5.740 32 0.150 0.459 0.327 15 0.216 0.03158 6.840 34 0.295 1.069 0.276 15.2 0.243 0.03390 7.168 34.5 0.345 1.339 0.258 15.5 0.219 0.02657 8.242 35 0.359 1.468 0.245 16 0.172 0.02301 7.475 36 0.305 1.327 0.230 16.5 0.151 0.02329 6.483 36.5 0.277 1.254 0.221 17 0.133 0.02881 4.616 38 0.176 0.896 0.196 17.5 0.123 0.03210 3.832 40 0.117 0.635 0.184 18 0.117 0.03575 3.273 45 0.124 0.620 0.200 18.5 0.108 0.04109 2.628 50 0.0673 0.487 0.138 190.1080.047342.281600.05660.3650.1552、将以上数据画出的曲线 如下分析：实验给的数据：空气阻尼器固有为吸振频率，fa=16.12Hz ； 隔振频率，2fa=22.63Hz ；上图中幅值A1代表空气阻尼器的幅值情况；幅值A2代表简支梁的幅值情况。
隔振的数学建模
频率比 0< <1
T >1 T 为极大
T ≥1
=1
1< ≤ 2
> 2
T <1
为了取得较好的隔振效果， 系统应当具有较低的固有频率和较小的阻尼。不 过阻尼也不能太小，否则振动系统在通过共振区时会产生较大的振动。 对于被动隔振系统，隔振后的与隔振前振幅之比为：
B 1 (2 ) 2 H (1 2 ) 2 (2 ) 2 1 (2 ) 2 4 2 2 1 4 2 2
1 (2 ) 2 4 2(1 2 2 ) 2 1
由上式可知，当 < 2 / 2 ,且 1 2 2 时， B / H 有极大值，此时为位 移共振，同理，可分析其它共振频率，列出单自由度系统固有频率和共振频率关 系，如下表。 表 单自由度系统固有频率和共振频率关系 阻尼情 况 无阻尼 有阻尼 自由振动频 率 位移共振频 速度共 率 振频率 速度共振频 率
系统固有频率 n 为：
n
k m
可得位移传递率 Ta 为：
Ta
B 1 (2 ) 2 H (1 2 ) 2 (2 ) 2
其中 分别为外界干扰频率 和系统固有频率 n 之比，即 / n ； 为 系统阻尼比，
c c 。 c0 2 mk
Bsin(t )
隔振器 地基 精密仪器
F k( x x1 ) R c ( x x1 )
m F R k c
o
x t
H sin t
被测对象 图 隔振对象运动微分方程： 被动隔振的力学模型
x1 H sin t
力学模型
o1
x1 t
六自由度主被动一体隔振平台鲁棒控制
程学院原 始创新基金资助科研项 目（ Ｃ ０ ０ ） ＹＳ Ｘ ９ ４ 收稿 日期 ：２ １ Ｏ ２ 修改稿 收到 日期 ：０ ｌ ０ ０ １一 １— ８ ２ １ 一 ９—１ ３
图 １ 六 自由度 主被动一体 隔振 平台示意 图
Ｆ ｇ １ Ｓ ｅｃ ｐ ｏ ｉ ． ｋ ｔ ｈ ｍａ ｆ ６一ＤＯＦ ａ ｔ ｅ ｐ ｓ ｉｅ ｃｉ — ａ ｓｖ ｖ ｖｂ ａｉｎ ｉ ｌｔ ｎ ｐ ａｆｒ ｉ ｒｔ ｓ ａｉ ｌｔ ｍ ｏ ｏ ｏ ｏ
振 第３ ｌ卷第 ７期
动
与
冲
击
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ Ｏ ＢＲＡＴ ＯＮ ＡＮＤ Ｈ０ＣＫ Ｆ ＶＩ Ｉ Ｓ
六 自由度 主 被动 一体 隔 振 平 台鲁棒控 制
郝慧荣 ，白鸿柏 ，张慧杰
（． １ 军械工程学院 ， 石家庄 ００ ０ ；． ５ ０３ ２ 内蒙古工业大学 ， 呼和浩特 ００ ０ ） １００
可 以有效地 隔离地基 的干扰 ， 还能对直接作 用于平台的外力有较好地抑制作用 。 关键词 ：六 自由度 ； 实验建模 ； 鲁棒控制
中 图分 类号 ：Ｔ １ ３ Ｈ １０ 文 献 标 识码 ：Ａ
Ｒｏ ｕｓ ｏ ｒ ｌｏ ＤＯＦ ｃ ｉ ｅ ｐ ｓ ｉ ｅ ｖ ｂｒ ｔｏ ｓ ｌ ｔｏ ｌ ｔｏ ｍ ｂ ｔｃ ｎｔ ｏ ｆａ ６－ ａ ｔｖ － ａ ｓｖ ｉ ａ ｉ ｎ ｉｏ ａ ｉ ｎ ｐ ａ ｆ ｒ
图 ２ 主被动一体 隔振
Ｆｉ． ｔｖ — ｓ ｉｅ ｖ ｂ ａ ｉｎ ｉｏａ ｉｎ ｇ ２ Ａｃｉｅ ｐａ ｓｖ ｉ ｒ ｔｏ ｓ ｌｔｏ
＝ （ … ， … ， ， ｃ ｃ ，
… ， ） 是 式 。
… ，一 ６ ，
（ ） 阵 ｃ 、 和 的第 ｉ 中待估 的 ２ 个 参数 组成 ７ 矩 行 ０
主动隔振
F 即 ηa = T ： F 0
本实验拟采用两种方法：直观测定法及理论计算法
机械工程实验教学中心
A）直观测定法： 依据定义分别测定在隔振前和隔振后地基所受力(F)的振幅， 直接做比 主动隔振系数：
4） 主动隔振和被动隔振隔振的概念及实际举例
机械工程实验教学中心
1.3 实验难点 1）振动实验台的简化（等效质量的概念） 2） 垫刚性物块的目的 3） 如何测定系统的固有频率
机械工程实验教学中心
2．具体实验
2．1 实验装置与仪器框图
机械工程实验教学中心
2．2实验原理 ． 实验原理
2．2．1主动隔振（积极隔振或动力隔振） 主动隔振指的是机器本身是振源，它通过机脚、支座传至基础或 基座。主动隔振就是隔离振源，是振源的震动经过减振后在传递出 去，从而减少对周围环境和设备的影响。 概念：隔振系数 ηa 和隔振效率 εa
1+ (2 )2 ξλ
2 ( −λ )2 + (2 )2 1 ξλ
λ= ω ω0
在上次实验中已经学习过如何测定， ω0 因此，只需要测定强迫振动的激振频率 就可以计算主动隔振系数。 ω
这里，阻尼比 ξ 和固有频率
机械工程实验教学中心
主动隔振效率： a ε 讨论：1）当
= (1−ηa )×100%
时， ηa >1, F > F ,隔振器没有隔振效果 T 0
B） 理论计算法： 隔振前
m ω2 e
M
隔振后
M
m ω2 e
θ
x C
θ
F 0
K
F T
机械结构的减振与隔振设计
机械结构的减振与隔振设计振动是机械系统中普遍存在的现象，而减振与隔振的设计是确保机械系统正常运行的重要环节。
本文将从机械结构的减振与隔振设计两个方面进行探讨。
第一，减振设计。
减振设计旨在降低机械系统振动对设备正常运行的影响。
它通常包括两个方面：主动减振与被动减振。
主动减振是指通过激励和控制来降低振动产生的噪音和对设备的影响。
其中一种常见的方式是采用主动振动控制器，它通过反馈控制系统对机械振动进行控制和调整。
它可以根据机械系统的振动特性，实时检测振动信号并产生反馈信号，从而降低机械系统的振动。
被动减振是指通过减振材料、减振结构等手段来消耗振动能量，降低振动的幅值和频率。
在机械结构中，常见的被动减振手段包括减振弹簧、减振板、减振垫等。
这些材料或结构可以吸收或传播振动能量，从而减少振动对设备的影响。
除了主动减振和被动减振外，减振设计还需考虑以下几个方面：首先，结构设计。
结构的合理设计可以降低机械系统的固有频率，从而减少振动的幅值。
对于某些特定的机械系统，如高速旋转设备，可以采用刚度调节结构，通过调整结构的刚度来改变机械系统的固有频率，从而实现减振的效果。
其次，降噪设计。
振动不仅会引起机械系统的振动，还会产生噪音。
因此，在减振设计中，还需要考虑降噪措施。
例如，可以在机械系统的外部增加吸音材料，以减少噪音的传播。
此外，还可以通过改进机械系统的结构设计，如采用声学隔离结构，减少机械系统传导的噪音。
第二，隔振设计。
隔振设计的目的是将机械系统与外部环境隔离，以减少外部干扰对机械系统的影响。
隔振设计通常包括以下几个方面：首先，振动源的隔离。
在机械系统中，振动源是产生振动的根本原因。
因此，隔离振动源可以有效地降低机械系统的振动。
常见的振动源隔离方式包括增加隔振垫、减振板等。
其次，机械结构的隔离。
机械结构的隔离是通过在机械系统的支撑结构中增加隔振装置来实现的。
隔振装置可以分为两种类型：主动隔振装置和被动隔振装置。
主动隔振装置是指通过激励和控制来降低外部干扰对机械系统的影响，而被动隔振装置是指通过减振材料、减振结构等手段来消耗外部干扰的能量。
实验三被动隔振实验
实验三 被动隔振实验一、实验目的1、建立被动隔振的概念。
2、掌握被动隔振的的基本方法。
3、学会测量、计算被动隔振系数和隔振效率。
二、实验装置与仪器Labview8.2软件、NI CompactDAQ数据采集系统、普通计算机、加速度压电式传感器、电荷放大仪、质量板、100KG振动实验台等。
三、实验原理图3-1 被动隔振系统的装置简图被动隔振系统的实验装置如图3-1所示。
振动隔离是消除与减小振动危害的重要途径之一，在企业，振源通常是振动较大的机器，振源的振动通过地基传到周围环境和仪器设备。
对于精密的仪器设备，为了使外界振动尽可能少地传到系统中来，就需要将其与地基隔离开来，称为被动隔振或消极隔振。
被动隔振是为了防止周围环境的振动通过机脚、支座传到精密仪器和设备，又称为防护隔振，其目的在于隔离或减小振动的传递，使精密仪器和设备不受振动的影响。
被动隔振的力学模型如图3-2所示，被隔离的设备置于减振器上，设备的质量为m ，减振器的刚度为k ，阻尼系数为c 。
图3-2 被动隔振系统的力学模型被动隔振的振源是振动平台，被动隔振的效果通常用隔振系数η和隔振效率E 来度量。
隔振系数η的定义为12/A A =η (3-1)式中1A 为振源的振幅，2A 为设备隔振后的振幅。
隔振效率E 的定义为()%1001×−=ηE (3-2)在本实验系统中振源为振动台的垂直简谐振动)sin(11t A x ω=，由振动理论可知：()()()22222121ξλλξλη+−+=(3-3)式中阻尼比ξ为21ln 21A A πξ=(3-4) 频率比λ为21/f f =λ (3-5)其中2f 为主动隔振系统的固有频率，1f 为激振频率。
当频率比20<<λ时，1>η，即12A A >，隔振器不起隔振作用。
当频率比趋于1时，即21f f =时，出现共振。
共振时，被隔离体系不能正常工作，2.1~8.0=λ为共振区，无论系统阻尼大小，只有当2>λ时，隔振器才起到隔振作用，隔振系数的值才小于1。
建筑工程机电设备隔振减震技术应用现状研究
建筑工程机电设备隔振减震技术应用现状研究摘要：目前，隔振减震技术在建筑工程机电设备中得到广泛应用。
本文介绍了隔振减震技术的基本概念和分类，并深入分析了其在建筑工程机电设备中的应用。
总结了建筑工程机电设备隔振减震技术的应用现状，并提出了一些对策和建议。
关键词：建筑工程；机电设备；隔振减震技术建筑工程机电设备隔振减震技术是一种应用广泛的技术，其主要作用是减少机电设备的振动和噪音对建筑结构和人体健康的影响。
本文旨在对建筑工程机电设备隔振减震技术的应用现状进行研究，以期为相关领域的研究和实践提供一些参考和借鉴。
一、隔振减震技术的基本概念和分类（一）隔振减震技术的基本概念隔振减震技术的基本概念是指通过采用某些材料或装置，将机械振动或地震等外部震动隔离或减小，以保护设备或结构物的完整性和稳定性，同时保障人员和环境的安全。
隔振减震技术主要应用于建筑结构、桥梁、船舶、飞机、车辆、机器设备等领域。
（二）隔振减震技术的分类隔振减震技术的分类可分为主动式和被动式两类。
主动式隔振减震技术是指通过自主运作的元件或机构，对物体进行反馈控制，以减小振动。
例如，在建筑物上安装陀螺或液压阻尼器，采用反馈控制技术，自动调整阻尼力和刚度，减小地震等外部震动对建筑物的影响。
被动式隔振减震技术则是采用某些材料或装置，通过改变结构物的固有特性以减小振动。
例如，采用减振器和隔振垫等被动隔振减震技术，可以在机器设备和建筑结构上起到很好的隔振效果。
二、建筑工程机电设备隔振减震技术的应用中存在的问题（一）技术选型问题不同机电设备的隔振减震需求不同，需要根据其特点和工作环境进行技术选型。
但是，目前市场上的隔振减震技术种类繁多，而且质量参差不齐，选用不当容易导致效果不佳或出现质量问题。
（二）效果评估问题隔振减震技术应用后，其效果的评估需要进行定量分析和实测验证。
但由于隔振减震系统的复杂性和影响因素多样性，评估工作难度较大，且往往需要耗费一定的时间和成本。
六自由度主被动一体隔振平台的动力学实验建模
验建模 ， 但其存在 以下几点不足 ： 利用锤击脉 冲激 ①
励信 噪差 ， 到频 响 函数 准 确 性 不 高 ； 所 辨 识 的模 得 ② 型 只是基 于平 台本身 考虑 而 不包 含 作 动器 ， 因此 ， 到 得 的模 型 只是 整个 控 制 系统 的子 系 统 ， 得 单 独 建 立 作 还 动器 的动 力学 模 型 。文 献 ［ ］ 验 建模 采 用 平 台 自身 ９实 作 动器快 速 正 弦扫 描 激 励 虽 然 提 高 了信 噪 比 ， 其 因 但 作 动器分 组而 带入 一些计 算增 加 了模型 的不确 定性 。
振 第３ Ｏ卷第 １ ｌ期
动
与
冲
击
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩ ＢＲＡＴ ＯＮ ＡＮＤ ＨＯＣＫ Ｉ Ｓ
六 自 由度 主被 动 一体 隔振 平 台的动 力学 实验 建 模
郝慧荣 ，白鸿柏 ，张慧杰 ，李冬伟 ，刘树 峰
（ ．军械 工程学 院 ， １ 石家庄 ０ ０ ０ ； ．内蒙古工业大学 ， ５０ ３ ２ 呼和浩特 ０ ０５ ） １０ １
Ｈ ＯＨ ｉｏｇ ， Ａ ｏｇｂｉ， Ｈ ＮＧＨｕ－ｅ， Ｉ ｏｇｗ ｉ， Ａ ｕ— ｎ Ｂ ＩＨ ｎ —ａ Ｚ Ａ ｉｉ Ｌ ｎ —ｅ ｒ ｊ Ｄ
（ ．Ｏ ｄ ａｃ ｎｉｅｒ ｇＣ ｌ ｇ ， ｈ ｉ ｈａ ｇ ５０ ３ Ｃ ｉａ １ ｒｎｎ ｅ ｇｎｅ ｎ ｏｅｅ Ｓ ｉａ ｕｎ ０ ０ ， ｈｎ ； Ｅ ｉ ｌ ｊｚ ０ ２ ｎ ｅ Ｍ ｎ ｏａＵ ｉｅｓｙｏ Ｔ ｃｎｌｇ ， ｏｈ ｔ １０ １ Ｃ ｉａ ．Ｉｎｒ ｏ ｇｌ ｎｖｒｔ ｆ ｅｈ ｏ ｙ Ｈ ｈ ｏ ００ ５ ， ｈｎ ） ｉ ｉ ｏ
摘 要 ：实验建模是摸清物理现象本质的一种有效手段， 而针对六 自由度主被动一体隔振平台， 它的实验建模是
建筑结构的隔震与消能减震的分析研究
摘要:伴随我国经济的飞速发展，建筑业有了很大的发展，人们对建筑物安全性、耐久性与适用性的要求不断提高。
我国地域广阔、地震灾害发生范围较广，加上近年来地壳活动异常活跃，地震频发，就建筑结构隔震、减震的研究也活跃起来。
本文在参考了多个文献资料后，通过对地震作用所造成的危害的研究，分析传统抗震方法的不足，通过对隔震及减震原理的分析，重点阐述几种隔震减震方法，希望能为以后建筑结构的设计提供理论借鉴，减少自然灾害对人们生命、财产安全的威胁。
关键词：隔震消能减震抗震设计0 概述地震是一种自然现象，全世界每年大约发生500万次地震，大多数地震都需灵敏的仪器才能测量到，而人能直接感知的也就大约占1%左右。
我国是多地震国家，地震区分布广大，历次大地震给人民生命财产带来了巨大损失。
建筑物除了承受竖向荷载外，还要承担风和水平地震荷载的作用，建筑物越高，这个水平荷载效应就越明显。
我国41% 的国土、50%以上的城市位于地震烈度7度以上的地区，面临的地震灾害形势非常严峻。
地震是人类面临的最严重的突发性的自然灾害之一，对人类社会造成很大的危害:1976年唐山发生的7.8级强烈地震，倾刻间，百余万人口工业城市被夷为平地，造成24.2万人死亡，16.4万余人重伤。
自1900年有记录以来，我国死于地震的人数达55万之多，占全球地震死亡人数的53%。
随着经济的高速发展，城市化使人口和财富高度密集，强烈地震造成的伤亡和损失将越来越大，地震后的修复和城市的复兴就越有难度，对国家经济发展和社会稳定的冲击也将更为剧烈。
近些年来，四川的汶川地震、青海的玉树地震以及最近的日本地震都造成了巨大损失，这都是有目共睹的。
因此在建筑结构设计中是否充分考虑抗震问题、是否合理的运用了相关的抗震措施是事关人民生命财产安全的重要问题。
建筑结构中的抗震设计尤为重要。
隔震和消能减震是建筑结构减轻地震灾害的有效技术。
适应我国经济发展的需要，有条件的利用隔震和消能减震来减轻建筑结构的地震灾害，是完全可能的。
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实例分析
橄榄景医院在1971年圣费尔南多地震 中受到较大损害，10年后重建，并增加了抗 震强度。 在此次地震中，剪力墙产生剪切裂缝，设 备机器、医疗机械及家具等翻倒，病历等资料 掉下、散乱。而且水管破裂，各层浸水，建筑 物不能使用，完全丧失了医院的功能。
橄榄景医院（抗震结构）
一九九四年九月十六日，台湾海峡发生了7.3级地震，震源距离汕头市约 200公里， 汕头市烈度为6度，各类房屋摇晃厉害，居民惊惶失措，水桶里的水溅出了1/3左右……而 陵海路隔震楼上的人并没有感到晃动，听到毗邻楼房和邻街喧闹声后下楼才知道发生了地 震。
实例分析
抗震
抗震结构一般是采用 加固节点、提高建筑 结构整体性、增加建 筑整体刚度的做法， 使建筑在受到地震荷 载作用下不至于发生 过大的变形导致结构 失效，房屋坍塌。地 震所产生的能量在建 筑构件的变形中被消 耗。
隔震
减震
一种新型的建筑结构 耐震形式，通过在房 屋的某层柱顶设置隔 震垫，如橡胶隔震支 座和弹性滑板支座， 阻止地震作用向上传 递，从而达到减弱结 构地震反映的效果。 分为基础隔震结构与 层间隔震结构。
1.早期隔震技术
• 河合浩藏的“地震时不受大震动的结构”
右图是1891年河合浩藏的“地震时不受大 震动的结构”。其隔震思路是在地基上并排 铺设了数层圆木，并且把建筑物周围挖空， 从而地震时可对上部建筑起到隔震。
实例分析
• J.A.Calantarients提出的隔震结构
右 图 是 J.A.Calantarients 于 1909 年 提 出 的隔震结构(Base-isolated building )方案 。这种隔震结构在建筑物结构与基础之间用 滑石层隔开，地震时建筑物可以滑动。
下图分别是世界上第一栋采用铅芯橡胶支座隔震的建筑(The William Clayton Building, New Zealand)和世界上使用铅芯橡胶支座中基底面积最大的建筑(日本)。
日本1997年度评定的隔震建筑中，采用铅芯橡胶支座隔震房屋占总数的40%，美国在1985 年以后兴建的隔震房屋中，完全或部分采用铅芯橡胶支座的隔震房屋占总数的60.7%，我国在 已建成的隔震房屋中，完全或部分采用铅芯橡胶支座的隔震房屋占总数的60%。
隔振效果 无 共振 无 有
影响因素
表 单自由度系统固有频率和共振频率关系 阻尼情况 无阻尼 有阻尼 自由振动频率 位移共振频率 速度共振频率 加速度共振频率
由表看出，在有阻尼情况下，只有速度共振频率等于系统无阻尼固有频率， 所以研究被动隔振效果时， 最好测速度信号。
影响因素
PART
03
建筑物利用隔振原理进行 减震抗震的实例分析
THANK YOU
测试参数 力
实Hale Waihona Puke 公式物体（旋转 位移（速度、 机械等） 加速度）
衡量指标
PART
02
被动隔振效果的影响因素
影响因素
d d
8 3 ( 2 2) [1 (2 ) ] [(1 2 )2 (2 ) ]
1 2 2 3 2 2
影响因素
影响因素
表 频率比、传递率和隔振效果的关 系
实例分析
日本阪神大地震
一九九五年一月十七日发生了日本阪神大地震。震级7.2级，是日本战后最大地震灾害。 在这次地震中，有二幢隔震结构建筑得到了地震观测记录。从这些记录可以看到隔震房屋 在大地震中发挥了隔震效果，证实了隔震结构的有效性。 WEST大厦(西部邮政大楼)建筑面积46000m2，6层，是日本最大的隔震建筑。该建筑距 震源东北35公里，在基础、l层和6层进行了地震记录观测。
建筑减震（结构消能 减震技术）是在结构 物某些部位（如支撑、 剪力墙、连接缝或连 接件）设置耗能装置， 耗散或吸收地震输入 结构的能量，以减小 主体结构的地震反应， 从而避免结构产生破 坏或倒塌，达到减震 控制的目的。
实例分析
隔震系统回顾
基础隔震的概念早在19世纪已有人提过，广义的隔震方案则更是源渊流长， 如北京故宫就设有糯米加石灰的柔性减震支座层；现代的基础隔震理论和实践 开始于上世纪70年代，基础隔震方案很多，下面作简单介绍：
主动与被动隔振的前期探讨
By：天佑1501 张一弛 王昕钰
隔振概述
• 控制振动的一个重要方法就是隔振。隔振，就是将振源与需要隔振的物体 之间用弹性元件和阻尼元件进行隔离，使振源产生的大部分能量由隔振装置 吸收，以减小振源对设备的干扰。 • 按隔振对象，隔振可以分为两类：一类是对作为振动源的机械设备采取隔振 措施，防止振动源产生的振动向外传播，称为主动隔振；所以主动隔振就是 隔力。 • 另一类是对怕受振动干扰的设备采取隔振措施，以减弱或消除外来振动对这 一设备带来的不利影响，称为被动隔振。被动隔振就是隔幅。
实例分析
1994年1月17日，美国圣菲尔南多发生洛杉矶地震，震级M=6.7，直下型地震，死亡56人，伤 7300人，损失很大。震中附近有两座医院，一座为隔震结构，另一座为抗震结构。 南加州大学医院(The University of Southern California Teaching Hospital)是橡胶支座隔 震系统，这栋八层医院基础加速度为 0.49g，而顶层加速度只有0.21g, 加速度折减系数为1.8。而抗 震结构橄榄景医院(The Olive View Hospital)的底层加速度为 0.82g，而顶层加速度为2.31g, 加 速度放大系数为2.8，由此可见橡胶支座隔震系统的优越性。
• 中村太郎的隔震结构 右图是中村太郎于1927年提出的隔震结构 方案。在这种隔震系统中已使用阻尼泵来耗 散地震动的能量，并且在该建筑地下层柱的 上下端采用铰接构造，建筑物可以水平自由 移动。
实例分析
• 柔性层隔震结构(Flexible first-story building) 柔 性 层 结 构 隔 震 概 念 由 Martel 在 1929 年 提 出 ， 由 Green(1935 年 ) 和 Jacobasen(1938年)进一步加以研究与完善；下图是真岛健三郎于1934年的柔性 层结构。地震时，柔性层进入塑性，结构的刚度变小，结构的基本周期延长，从而 导致上部结构所受的地震作用减小。
铅芯隔震橡胶支座
铅芯隔震橡胶支座由新西兰的ROBINSON及其公司 最早研制开发，以后在中国、日本、美国、意大利等国 家都得到了较大的发展与应用。 铅芯橡胶支座构造如图所示。因为铅芯橡胶支座不但具有较理想的竖向刚度，而且本身具有消耗 地震能量的能力，故铅芯橡胶支座在结构使用中受到广泛欢迎。
实例分析
地震观测 位置
6层 1层 基础
方向 东西 103 106 300 南北 75 57 263 上下 377 193 213
实例分析
隔震橡胶支座包括天然夹层橡胶支座、铅芯橡胶支座，高阻尼橡胶支座等 。 • 天然夹层隔震橡胶支座
天然夹层橡胶支座构造如图所示。天然夹层橡胶支座 具有较大的竖向刚度，承受建筑物的重量时竖向变形小， 而水平刚度较小，且线性性能好。由于天然夹层橡胶支座 的阻尼很小，不具备足够的耗能能力，所以在结构使用中 一般同其它阻尼器或耗能设备联合使用。 •
实例分析
• 滚动支撑类隔震系统（Roller bearing system） 为克服柔性层结构所带来的缺陷，科学家们相继提出了多种滚动支撑类隔震系统 ，工作元件有球形和椭圆形等多种，但由于其隔震是有向性的，而地震是具有无向 性，这些类型的隔震系统均未能推广应用。
2.最新隔震技术
实例分析
隔震橡胶支座(The laminated rubber bearing)隔震系统。
力学模型
（a）主动隔振
（b）被动隔振
图
主、被动隔振的力学模型
CONCENTS
一.被动隔振效果的衡量指标
二.被动隔振效果的影响因素
三.建筑物利用隔振原理进行 减震抗震的实例分析
PART
01
被动隔振效果的衡量指标
衡量指标
表 主、被动隔振对比
振源 主动隔振 被动隔振 物体（旋转 机械等） 地基
研究对象 地基
南加州大学医院（隔震结构）
橄榄景医院（抗震结构）
实例分析
南加州大学医院
地下一层，地上7层，建筑面积：33000平方米；占地：4100平米；最高高度：36。0m； 铅芯多层橡胶隔震器68个，多层橡胶隔震器81个。
实例分析
南加州大学医院在这次地震及其其后的余震中，6-8英尺高的花瓶等没有一个掉下来，建筑物 内的各种机器等均未损坏，医院功能得到维持，成为防灾中心，起到十分重要的作用。