新型浮放文物半主动隔震系统研究

发布时间：2021-11-06 03:09

　　文物作为一种价值不菲的物品,传统放置或安装方法不能有效地保护文物在地震中的安全,隔震技术能有效保护文物免地震破坏。目前,已研究开发了一些用于文物隔震的被动隔震装置,但被动装置对地震的强随机性适应性不强,且隔震装置的承载范围较小。为了解决上述问题,本文提出一种基于磁流变阻尼器的新型文物半主动隔震系统,并对其进行理论研究和仿真分析。本文首先提出了一种新型半主动水平隔震装置,该隔震装置采用低摩擦滚珠承载和弹簧复位,设置磁流变阻尼器实现半主动智能控制,并设计出承载范围大的隔震装置。采用理论和有限元方法得到隔震装置复位弹簧刚度和阻尼的合理取值,并对磁流变阻尼器与复位弹簧进行了设计。然后,采用Matlab编程对该半主动隔震系统的隔震效果进行了仿真分析,研究不同控制算法及文物质量对隔震效果的影响。最后,对比分析了四种控制算法的隔震效果优劣,提出适合该隔震系统的控制算法。研究结果表明,该系统采用限界Hrovat控制算法对地震位移及加速度响应控制更加优异,且在不同质量文物下隔震效果基本稳定。其隔震效率能达到66%以上,且随文物质量的增大,文物的响应位移增大较小,隔震效率持续增加。相比被动隔震,其隔震效果...

【文章来源】： 华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 浮放文物的特点及传统保护方法
    1.3 国内外浮放文物隔震装置研究现状
    1.4 本文研究内容及方法
2 浮放文物水平隔震原理
    2.1 引言
    2.2 文物的破坏机理
    2.3 浮放文物被动隔震系统
    2.4 文物主动隔震系统控制算法
    2.5 文物隔震半主动控制算法
    2.6 本章小结
3 新型文物隔震装置的设计
    3.1 新型文物隔震装置整体设计
    3.2 复位弹簧及阻尼器的设计方法
    3.3 弹簧及阻尼器参数的确定
    3.4 弹簧以及阻尼器的设计
    3.5 本章小结
4 新型文物半主动隔震系统地震响应分析
    4.1 被动控制地震响应分析
    4.2 主动控制地震响应分析
    4.3 半主动控制地震响应分析
    4.4 各种控制算法的隔震效果比较
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SAP2000的错层结构动力弹塑性时程分析 [J]. 邹仁华,张浩,张琼,许嘉伟,杨帆.  重庆建筑. 2019(04)
[2]浮放文物三维减隔震装置研究 [J]. 邹爽,温留汉·黑沙.  华南地震. 2018(02)
[3]石佛像减隔震保护研究 [J]. 张立乾,袁瞩辉.  文物保护与考古科学. 2015(02)
[4]水平隔震装置在馆藏浮放文物保护中的应用进展 [J]. 慕晨曦,闫维明,周乾.  水利与建筑工程学报. 2014(05)
[5]平行连杆单摆式文物隔震装置性能分析 [J]. 周乾,闫维明,关宏志.  水利与建筑工程学报. 2014(01)
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[10]5.12汶川大地震对四川可移动文物的损坏与启示 [J]. 韦荃,陈显丹.  四川文物. 2008(04)

硕士论文
[1]浮放设备的隔震技术研究[D]. 王彩华.大庆石油学院 2009
[2]浮放设备三维减隔震装置研究[D]. 肖华宁.中国地震局工程力学研究所 2009



本文编号：3479043