结构振动控制的理论、技术和方法

　　《结构振动控制的理论、技术和方法》系统总结了结构振动控制的主要技术，尤其是耗能减振、隔震结构和调谐质量阻尼动力吸振结构控制技术；对装置关键技术、优化理论和设计方法进行了归类；介绍了作者针对具体工程问题的结构控制装置设计、参数优化和工程应用，以及实现控制装置在工程应用中的关键问题及其解决途径。在结构控制系统优化理论方面，系统介绍了主被动结构控制系统参数优化、最优控制系统设计，以及控制器在结构中的数量、位置优化的理论和方法；论述了结构控制系统定性和定量分析理论和方法。《结构振动控制的理论、技术和方法》适合结构工程、地震工程、风工程、防灾减灾领域的科研工作者、研究生阅读，也适合从事结构设计和掌握结构抗震和抗风工程中结构控制技术的工程技术人员学习参考。

　　滕军，博士，教授，哈尔滨工业大学深圳研究生院结构工程专业博士研究生导师，国家一级注册结构工程师。研究方向为结构振动控制、结构健康监测、建筑结构体系、结构抗震抗风等。担任国家自然科学基金委员会专家评审组成员、国际结构健康监测和控制协会（IASC）中国分会理事、中国振动工程学会结构健康监测和抗振控制专业委员会常务理事、中国建筑学会高层建筑抗震专业委员会委员、中国土木工程学会桥梁及结构工程学会风工程委员会委员、中国建筑学会结构减震控制专业委员会委员等；担任《地震工程与工程振动》、《世界地震工程》和《工程抗震与加固改造》等刊物编委。 作者进行结构振动控制研究始于1986年，是国内从事结构振动控制研究较早的学者。作者的结构振动控制研究从较深的理论研究开始，延伸到工程应用研究，特别是应用振动控制的理论和方法解决工程问题。主持完成国家科技支撑计划重点项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金重大研究计划培育项目、国家自然科学基金项目等。获得国家科技进步二等奖、中建总公司科学技术一等奖、广东省科技进步三等奖和科技奥运先进个人称号等。在学术刊物和会议上发表论文150余篇，获得国家发明专利4项。

前言
第1章 被动耗能减振控制装置概述
1.1 被动耗能减振发展概况和基本概念
1.1.1 发展概况
1.1.2 基本概念
1.2 黏弹性阻尼器概述
1.2.1 黏弹性阻尼策略及基本原理
1.2.2 黏弹性阻尼器特点和设计要点
1.2.3 装置分类、构造及应用
1.3 金属阻尼器概述
1.3.1 基本原理及特点
1.3.2 装置分类、构造及应用
1.4 摩擦阻尼器概述
1.4.1 摩擦阻尼器特点
1.4.2 装置分类、构造及应用
1.5 黏滞液体阻尼器概述
1.5.1 基本原理
1.5.2 黏滞液体阻尼器的改进和发展
1.5.3 黏滞液体阻尼器应用
1.5.4 黏滞阻尼墙
1.5.5 黏滞阻尼墙的应用
1.6 复合阻尼器简介
1.6.1 黏弹性-摩擦复合阻尼器
1.6.2 SMA-摩擦复合阻尼器
1.6.3 压电-摩擦复合阻尼器
1.7 本章小结
参考文献
第2章 被动耗能减振控制的实用技术研究
2.1 增强剪力墙连耗能能力的阻尼耗能减振方法
2.1.1 研究概述
2.1.2 双列孔软钢阻尼器力学性能分析
2.1.3 连梁软钢阻尼器的试验研究
2.1.4 安装阻尼器的联肢剪力墙结构地震响应分析
2.1.5 小结
2.2 提高大厦舒适度的耗能减振设计应用技术研究
2.2.1 工程概况
2.2.2 屋顶构架控制装置构造
2.2.3 弯曲错动阻尼片工作机理分析
2.2.4 弯曲错动阻尼片试验研究
2.2.5 原型结构三维有限元计算分析
2.2.6 安装阻尼片后结构脉动风荷载作用下的计算结果
2.2.7小结
2.3 钢结构人行天桥人行激励作用的振动控制
2.3.1 研究概述
2.3.2 结构模型及人行荷载模拟
2.3.3 结构减振分析
2.3.4 小结
参考文献
第3章 隔震结构
3.1 引言
3.2 隔震建筑发展现状
3.2.1 早期隔震技术
3.2.2 现代隔震技术
3.2.3 我国建筑隔震应用特点
3.3 隔震装置构造、工作机理及应用
3.3.1 隔震结构体系的基本特性
3.3.2 叠层橡胶垫支座
3.3.3 摩擦滑移隔震
3.3.4 滑板支座
3.3.5 其他隔震支座
3.4 隔震结构的基本原理
3.4.1 摩擦滑移隔震系统的运动方程
3.4.2 橡胶垫隔震支座的运动方程
3.4.3 隔震结构的减振效果分析
3.5 隔震结构分析方法
3.5.1 等效侧力法
3.5.2 时程分析法
3.6 隔震结构设计方法
3.6.1 隔震结构设计方针
3.6.2 隔震结构设计要点
3.7 隔震建筑设计实例
3.7.1 工程概况
3.7.2 隔震设计原理
3.7.3 多遇地震作用响应分析
3.7.4 罕遇地震作用响应分析
3.7.5 结果分析
3.8 本章小结
参考文献
第4章 调谐质量阻尼控制装置的关键技术、基本原理及设计方法
4.1 调谐质量阻尼控制装置的分类和应用现状
4.2 TMD装置各主要部件的设计技术
4.2.1 惯性质量的支撑系统
4.2.2 弹簧系统
4.2.3 阻尼系统
4.2.4 主动控制驱动系统
4.2.5 导向与限位系统
4.3 TMD装置综合
4.3.1 上海东方明珠电视塔风振控制TMD装置设计
4.3.2 深圳地王商业大厦风振HMD控制装置设计方案
4.4 调谐质量阻尼控制系统原理和优化设计
4.4.1 调谐质量动力吸振原理
4.4.2 调谐质量阻尼动力吸振原理
4.4.3 主结构的阻尼效应
4.5 地震和脉动风作用下调谐质量阻尼控制系统优化设计
4.5.1 地震作用下TMD控制系统的频率响应函数
4.5.2 脉动风压作用下TMD控制系统的频率响应函数
4.5.3 TMD控制系统的优化设计
4.6 多个TMD控制装置控制系统优化设计
4.7 主被动混合调谐质量阻尼控制器的参数优化分析
4.7.1 HMD装置方案及其在具体结构中的应用
4.7.2 HMD主被动控制的基本方程
4.7.3 HMD被动控制参数优化分析
4.7.4 HMD主动控制参数优化分析
4.7.5 HMD主被动控制混合减振控制分析
4.7.6 TMD对地王大厦地震响应的控制分析
4.8 本章小结
参考文献
第5章 结构振动的SATMD控制及碰撞问题
5.1 引言
5.2 半主动调谐质量阻尼器
5.2.1 被动、主动和半主动TMD的建模
5.2.2 时频分析算法
5.2.3 数值仿真
5.2.4小结
5.3 考虑装置非线性的控制效果
5.3.1 运动方程
5.3.2 非线性问题近似分析方法
5.3.3 数值仿真
5.3.4小结
5.4 TMD的碰撞问题
5.4.1 运动方程
5.4.2 周期解的存在性分析
5.4.3 无阻尼自由振动系统的谐波平衡解
5.4.4 参数灵敏度的分析
5.4.5小结
参考文献
第6章 振动控制系统的特性分析及控制律参数选择
6.1 单自由度体系对一般动力荷载响应的时域和频域分析方法
6.1.1 频域分析方法
6.1.2 时域分析方法
6.1.3 频域和时域分析方法的比较
6.2 二阶系统的极点及其与结构频域特性的关系
6.2.1 二阶系统的极点
6.2.2 极点的形式
6.2.3 极点在复平面上的位置与系统动力特性的关系
第7章 基于状态空间的最优控制系统设计方法
第8章 随机系统针对未知扰动输入的主动自适应控制
第9章 控制作用数量和位置优化设计的二次型性能指标增量方法