基于压电复合智能消能器的层间半主动隔震新体系

基本信息
批准号:51468010
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:48.00
负责人:戴纳新
学科分类:
依托单位:桂林电子科技大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:郭玉荣,黄小林,符强,唐碧秋,张颖,林佳,黄频,曾翔,邓勇
关键词:
智能层间隔震响应时间半主动控制SMA压电可调黏滞阻尼复合消能器智能黏滞消能器
结项摘要

The smart dampers must have the large tonnage and adjustable coeffcient if they can be used in engineering practice. The present PZT dampers cannot produce adequate damping force, so the direction of development is the composite of a variety of intelligent materials. This project focuses on the novel composite dampers and its inter-story smart isolation.It emphasises on a new types of smart dampers(the SMA complex smart viscous damper with piezo-valves) and the researches on their philosophy. Then this innovative dampers installed in inter-story isolation system are developed to form the smart inter-story isolation system. The research on the damping mechanism and effect is also explored when isolation level is changed from the base to substructure-story. Adaptive semi-active control algorithm and fault tolerant control strategy for the failure of semi-active control are proposed in order to ensure the effection of smart dampers. Moreover, damper arrangement principle and design method are investigated to reduce the damage of the sunstructure of inter-story isolation system. Fragility analysis of the inter-story isolation system with or without smart dampers are conducted and compared. Reliability evaluation method of inter-story isolation system is then established. Performance levels and design indices are built and defined, and further performance-based design method for inter-story isolation system are developed. This project can provide necessary scientific and technological support for popularizing the inter-story isolation technology, which is of theoretical and practical significances.

智能消能器的阻尼力和可调倍数必须足够大,才有工程实用价值,目前的压电消能器出力太小,多种阻尼材料的复合智能消能器是发展方向。本项目致力于研发形状记忆合金-压电可调黏滞阻尼复合消能器。它复合了形状记忆合金丝和有机硅油产生的黏滞阻尼,并用压电阀调节,形成智能消能器。该消能器将设置在层间隔震的隔震层,形成一种层间智能隔震新体系。建立复合多种智能材料的消能器最优耗能机制的理论模型;探索当隔震层位置变化时该层间智能隔震体系的减震机理与减震效果;提出适合于该智能消能器的自适应半主动智能控制算法以及半主动控制失效时的容错控制策略,确保该智能消能器的有效性;对层间隔震体系进行地震易损性分析,比较设置该智能消能器前、后体系的动力可靠度;最后建立该智能隔震体系基于性态的抗震优化设计方法。本研究将较大程度地提高层间隔震的高科技含量,并力图推动智能层间隔震在我国的工程应用,具有较大的科研价值和工程意义。

项目摘要

虽然隔震能够让医院、核电站和桥梁等生命线工程结构在大地震后仍能正常使用,保证大地震后医院的救死扶伤、供水供电和交通,从而大幅度减少人员伤亡,但是目前的可靠性很低,这使得半主动智能隔震已成为该领域亟待开展的研究课题。压电智能陶瓷具有响应速度快(能达到微秒级)和陶瓷固体材料(与磁流变液体比较而言)性能非常稳定的显著优点,以其为可调阻尼器的智能材料,本项目研究基于压电可调液体黏滞阻尼器的桥梁高位智能隔震和建筑层间智能隔震的机理与减震性能。系统研究了可调黏滞阻尼器基于实时混合动力试验的耗能能力等减震性能,在此基础提出了三种压电复合液体黏滞阻尼器:满足实际工程需要的大出力液体黏滞阻尼器(分活塞头可调和旁路可调两种)和高可调倍数的压电-磁流变阻尼器,提出了阻尼器的实时混合试验子结构精确性和稳定性理论;在广州大学进行了模拟地震振动台试验。首先设计了压电陶瓷放大装置,制作了实验室比例的黏滞阻尼器,智能阻尼器性能实验和振动台试验都表明,可调黏滞阻尼器耗能能力良好,能够大幅度减少隔震层位移,同时能够控制加速度和柱底剪力。总之同时进行了实时混合动力试验和层间隔震振动台模拟试验是本项目较大的特色,即对阻尼器的特性有详细的把握,又能全面了解智能阻尼器对层间隔震的减震效果。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

DOI:10.14188/j.1671-8844.2019-03-007
发表时间:2019
2

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
3

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
4

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
5

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020

戴纳新的其他基金

相似国自然基金

1

半主动智能隔震结构的多因素复合最优控制及瞬时能量响应规律研究

批准号:50548016
批准年份:2005
负责人:杜永峰
学科分类:E0806
资助金额:8.00
项目类别:专项基金项目
2

结构物的隔震与消能机制

批准号:58770339
批准年份:1987
负责人:李立
学科分类:E0804
资助金额:3.00
项目类别:面上项目
3

基于可调摩擦摆支座的智能隔震体系研究

批准号:51778342
批准年份:2017
负责人:潘鹏
学科分类:E0806
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
4

智能水平-竖向复合隔震系统研究

批准号:50278093
批准年份:2002
负责人:苏经宇
学科分类:E0804
资助金额:25.00
项目类别:面上项目