高层建筑风振反应的模糊控制
2012-06-04余毅
摘要:通过建立高层建筑的动力学模型,即将风荷载下的高层建筑简化为一端固定,另一端自由的悬臂梁模型,利用SIMULINK进行风荷载作用下的动力学分析。在未考虑建筑物刚度偏心、质量偏心及平扭耦联振动的情况下,导出了扭转风振动力反应的计算公式。根据高层建筑风振反应的动力特征,采用Sugeno型模糊系统、BP网络及混合学习算法,设计出模糊控制策略,并用Matlab语言编制程序并对控制系统进行SIMULINK数值仿真分析,分析结果表明模糊控制是一种有效的方法。
关键词:高层建筑,风振反应 ,模糊控制,SIMULINK仿真
The fuzzy control of wind vibration response of the architectural structure 余毅
(×××× ,Changsha 410000)
Abstract: By establishing the dynamic model of the high-rise building under wind loading, which is simplified as the cantilever beam model ,one end fixed and the other end is free. Using SIMULINK to study dynamic analysis. Without considering building stiffness eccentric, eccentric mass and the translation-torsion coupling vibration, deduced the calculation formula of the reaction under torsion vibration. According to the dynamic characteristics of the high building wind vibration response, use Sugeno fuzzy system, the BP net and hybrid learning algorithm, design the fuzzy control strategy. The result of Matlab language program to control system and the numerical simulation and analysis of SIMULINK show that fuzzy control is an effective method.
Key words: High-rise buildingWind vibration responseFuzzy controlSimulink
中图分类号: [TU208.3] 文献标识码:A文章编号:
0 绪论
随着我国经济社会的飞速发展和科学技术的突飞猛进,高层建筑的应用和建造技术也有了极大的发展。它作为重要的社会基础设施,是现代社会的组成部分。传统意义上,这些结构是设计成用来抵抗静荷载的。然而,土木工程结构同样承受着各种各样的动荷载,包括风、浪、地震和车辆荷载。这些动荷载会引起严重且持续的振动,对结构和结构构件以及居住者均有害。建筑结构振动控制是多学科交叉的新技术领域,结构振动控制可以有效地减轻结构在风和地震等动力作用下的反应和损伤、有效地提高结构的抗振能力和抗灾性能,结构振动控制经过几十年的发展,已被理论和实践证明是抗振减灾积极有效的对策。在深入了解建筑结构的动力反应特性的基础上,研究合理且可行的控制措施保护建筑结构免遭地震和风荷载破坏,将是一个具有极大工程应用价值且时间紧迫的研究课题。……
