趙鵬福

【摘要】緊跟著信息技術(shù)的進步，信號處理和采集技術(shù)以及傳感技術(shù)都取得一定的發(fā)展，尤其是土木工程結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)的研究目前已經(jīng)獲得一定的成功，對應(yīng)的技術(shù)也在實踐中得到廣泛應(yīng)用。本文主要闡述了土木工程結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)的實情，并對其進行了合理的介紹。

【關(guān)鍵詞】土木工程；結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)；實情

前言

緊跟著社會的不斷進步，土木工程也得到一定的發(fā)展。同時，緊跟著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人類抗災(zāi)的能力也越來越高。但是，依舊需要引進先進的技術(shù)，不斷對設(shè)備進行創(chuàng)新，因為傳統(tǒng)的防震技術(shù)的作用不大，會對人們的生命安全產(chǎn)生一定的威脅。當發(fā)生地震的時候，結(jié)構(gòu)不能支持的時候就會產(chǎn)生十分嚴重的破壞。為此，一定要重視土木工程結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)的不斷優(yōu)化創(chuàng)新。

1. 土木工程結(jié)構(gòu)振動控制的相關(guān)內(nèi)容

對于減振結(jié)構(gòu)來說，主要是土木工程結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力裝置，通過在這個裝置中裝備相關(guān)的零件來促使減振目標的實現(xiàn)。當土木工程結(jié)構(gòu)受到一定破壞的時候，相關(guān)的裝置就會具備一定的彈塑性，從而能夠有效的對受到破壞的時候所產(chǎn)生的能量進行消耗以及吸收，同時也能避免對土木工程機構(gòu)產(chǎn)生巨大的影響，從而能夠滿足減振的要求。

對于土木工程結(jié)構(gòu)振動控制而言，能夠有效的對地震能量進行消耗。近年，有一部分國家已經(jīng)越來越重視對結(jié)構(gòu)控制的研究，從而在結(jié)構(gòu)層面上添加控制體系，進而能夠促使兩者共同抵抗動荷載。而且，能夠為消耗地震能量帶來一定的幫助。此外，土木工程機構(gòu)振動控制能夠有效的避免地震、海浪、風等對結(jié)構(gòu)的影響，同時也能促使抗災(zāi)能力的提高。

2. 土木工程結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)的實情

2.1 主動控制

主動控制一定要通過外部的能量為供給的一項技術(shù)?？刹豢梢赃M行反饋控制回路以及能量消耗是區(qū)別于被動控制的關(guān)鍵點。雖然主動控制技術(shù)維護難度大、造價費用高以及技術(shù)比較復(fù)雜，但是在高層建筑中，主動控制能夠充分發(fā)揮防震的作用。在主動控制中，主要采用了最先進的結(jié)構(gòu)控制技術(shù)，從而能夠有效的實時預(yù)測以及追蹤結(jié)構(gòu)振動的實情，進而能夠促使結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性能水平的提高。通常情況下，主動控制技術(shù)主要包括半主動控制型以及控制力型這兩種。

結(jié)構(gòu)主動控制主要是運用外部能量在結(jié)構(gòu)振動的時候為結(jié)構(gòu)增加一個控制力，同時，要憑借傳感器來檢測，并把所得到的信息傳入到計算機中，此時，計算機能夠按照設(shè)置好的公式計算出應(yīng)施加的力的實情情況。然后就通過外部能源，為結(jié)構(gòu)施加相對應(yīng)的控制力，最終能夠促使結(jié)構(gòu)振動減小。因為主動控制的控制力能夠自主進行控制，為此，主動控制要比被動控制的防振程度更加高。

控制力型的主動控制主要包含了主動空氣動力擋風板系統(tǒng)、主動支撐系統(tǒng)以及主動拉索系統(tǒng)等。而半主動控制是參數(shù)控制的重要內(nèi)容，其優(yōu)缺點主要都是位于控制力型以及被動控制兩者間。半主動控制主要通過外部信息以及結(jié)構(gòu)的實情，采用功率最小的能源來對結(jié)構(gòu)的參數(shù)進行調(diào)整的，從而能夠促使結(jié)構(gòu)振動的減少。和控制力型對比，半主動控制所需要的能量比較小，而且其維修難度也不大，可見，半主動控制的價值更加的大。

2.2 被動控制

被動系統(tǒng)主要是在結(jié)構(gòu)中添加一個子系統(tǒng)或者是改變結(jié)構(gòu)一部分的構(gòu)件，從而能夠促使減振目標實現(xiàn)的一項不需要依靠外部能源的技術(shù)。因為被動控制的結(jié)構(gòu)不復(fù)雜、維護難度不打而且造價比較低，當前，結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)廣泛應(yīng)用該技術(shù)。其中，被動控制主要有耗能吸能減振技術(shù)以及基礎(chǔ)隔振技術(shù)。

基礎(chǔ)隔振技術(shù)是在結(jié)構(gòu)中添加隔振效能裝置的一項技術(shù)，主要是憑借促使地震時所產(chǎn)生能力的減少來促使結(jié)構(gòu)振動的減少?；A(chǔ)隔振能夠有效的促使結(jié)構(gòu)振動頻率的降低，為此十分適合低層建筑，但是因為隔振指示適用于高頻率的地震波，為此，不能在高層建筑中使用。

吸能減振主要是憑借附加子結(jié)構(gòu)來促使結(jié)構(gòu)振動的以為，從而能夠促使能量的分配發(fā)生改變，最終能夠促使結(jié)構(gòu)振動的減少。耗能減振主要是通過在結(jié)構(gòu)的相關(guān)部位設(shè)置耗能阻尼機構(gòu)，從而能夠為結(jié)構(gòu)施加一定的控制力，最終能夠有效的促使結(jié)構(gòu)振動的減少。對于吸能減振以及耗能減振裝置而言，主要包括了液壓質(zhì)量控制系統(tǒng)、金屬屈服阻尼器、粘性液體阻器等。

2.3 混合控制

混合控制融合了多種控制手段，其發(fā)展前景十分廣闊，而且控制效果也十分好?；旌峡刂剖侵鲃涌刂坪捅粍涌刂频慕Y(jié)合，混合控制不僅可以有效的控制系統(tǒng)，保證控制的效果，同時也能憑借被動控制體系來促使振動能量的消耗，可見，混合控制充分的運用了主動控制以及被動控制的優(yōu)點，有效的協(xié)調(diào)兩者共同工作，同時，混合控制要比主動控制耗費更少的能量，為此，其在土木工程中所發(fā)揮的作用很大。優(yōu)良的混合控制方案主要是把兩種被動控制最為保護裝置，而主動控制系統(tǒng)主要是作為抗震的主要元件，同時也是當結(jié)構(gòu)受到破壞后最重要的防線，而對于被動控制而言，主要是降低被動控制系統(tǒng)的纖維，同時也能為被動控制提供一定的能源。

2.4 結(jié)構(gòu)控制需要解決的問題

經(jīng)過多次的研究，結(jié)構(gòu)的減振設(shè)計已經(jīng)取得一定的進步，同時也越來越受到有關(guān)領(lǐng)域研究工作者的重視。但是，科學(xué)研究并不是一個短暫的過程，而是需要長遠進行研究的一個過程。在土木工程結(jié)構(gòu)振動控制領(lǐng)域中雖然取得一定的成就，但依然有一部分的技術(shù)存在一定的缺陷。比如，造價以及能耗的降低能夠不降低工程的安全性、抗震防護體系的計算方法的完善等?？梢?，結(jié)構(gòu)控制技術(shù)是與人們的生命財產(chǎn)安全密切相關(guān)的，為此，一定要加大對土木工程結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)的研究力度。

2.5 發(fā)展趨勢

緊跟著我國經(jīng)濟的不斷進步，土木工程結(jié)構(gòu)控制技術(shù)也在不斷發(fā)展，就實際情況而言，規(guī)范化以及實用化的被動控制技術(shù)是必然的發(fā)展趨勢。有效的對基礎(chǔ)隔振以及吸能減振進行科學(xué)的處理，并將其添加到心的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，從而能夠促使結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)得到普遍的使用，此外，也要加強對半主動控制以及混合控制的研究。因為這些研究是土木工程結(jié)構(gòu)控制未來的發(fā)展趨勢，為此，一定要促使其穩(wěn)定性的提高，并要逐步滿足實用化的要求，逐漸加強對其的試點工程的研究。雖然土木工程廣泛的運用了結(jié)構(gòu)控制技術(shù)，但是土木工程也具備著不容忽視的優(yōu)勢，因此，其前景是不可估量的。

3. 結(jié)語

綜上所述，一定要加大對土木工程結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)的研究，從而能夠不斷滿足社會的發(fā)展要求。同時，對于當前的結(jié)構(gòu)振動控制而言，一定要加大對穩(wěn)定性高、能耗少、造價低的控制裝置進行研究，從而能夠推動結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)在相關(guān)的領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。

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