【技术实现步骤摘要】
本申请属于土木工程、振动控制，具体为一种主动与半主动混合控制的连廊阻尼器。
技术介绍
1、调谐质量阻尼器因具有对原结构的改动小、施工方便、减振控制效果显著等优点而被广泛关注，并在国内外高层建筑结构的抗风和抗震中都有应用。但是，传统的调谐质量阻尼器具有对频率的调谐敏感性的缺点，主结构的自身损伤等会影响调谐质量阻尼器的减振效果；而且，设计时结构的自振频率估计值与其实际自振频率存在差异；因此，如何实现调谐质量阻尼器的自适应控制，使其能实时调节自身频率与结构的频率相近，以达到良好的减振效果，是目前有待解决的问题。
2、多塔连体结构是一种新兴的复杂结构体系，其由不同高度、不同体型、不同结构动力特性的几座塔楼通过连廊等连接而成。如何合理地设计多塔连体结构并应用消能减震措施，使其在地震灾害作用下的损坏最小，确保安全性和使用功能，也是目前有待解决的问题。
3、磁流变弹性体(即magnetorheological elastomer，简称mre)是将微米尺度的铁磁性颗粒掺入到高分子聚合物中，在磁场环境下固化，从而使基体内的颗粒具有链状或柱状结构的一种弹性体。这种材料的弹性模量可随外加磁场强度而变化，有望在变刚度器件等方面得到广泛的应用。并且，与普通磁流变液相比，磁流变弹性体不但具有可控性、可逆性、响应迅速等高技术特征，而且还具有稳定性好等独特的优点。如何将磁流变弹性体合理应用到土木工程结构的智能控制中，也是目前有待解决的问题。
4、申请内容
5、本申请的目的在于，提供一种主动与半主动混合控制的连廊阻
6、为实现上述目的，本申请提供以下技术方案：
7、一种主动与半主动混合控制的连廊阻尼器，可应用于主体结构中并且包括半主动控制单元、主动控制单元、和结构监测单元；所述主体结构包括至少二个塔楼；所述至少二个塔楼之间通过连廊连接；所述至少二个塔楼和所述连廊布置有所述半主动控制单元和所述主动控制单元；所述结构监测单元适于采集所述至少二个塔楼及所述连廊的状态信号并且基于所述状态信号控制所述半主动控制单元对所述主体结构进行半主动控制、以及控制所述主动控制单元对所述主体结构进行主动控制。
8、可选地，所述半主动控制单元包括磁流变弹性体支座；所述至少二个塔楼中的每个塔楼分别通过一个所述磁流变弹性体支座与所述连廊连接。
9、可选地，所述半主动控制单元还包括与所述磁流变弹性体支座连接的电流控制器；所述结构监测单元包括传感器和处理器；所述至少二个塔楼中的每个塔楼以及所述连廊均设置有所述传感器，以通过所述传感器采集所述至少二个塔楼以及所述连廊的状态信号；所述处理器分别与所述传感器和所述电流控制器连接，其适于接收并且基于所述状态信号控制所述电流控制器改变所述磁流变弹性体支座的刚度和阻尼，以对主体结构进行半主动控制。
10、可选地，所述传感器包括加速度传感器、位移传感器和速度传感器；所述至少二个塔楼中的每个塔楼均设置有所述加速度传感器、所述位移传感器和所述速度传感器；所述连廊设置有所述加速度传感器；所述状态信号包括所述至少二个塔楼中的每个塔楼的加速度信号、位移信号和速度信号、以及所述连廊的加速度信号。
11、可选地，所述半主动控制单元适于作为半主动共享调谐质量阻尼器；所述连廊适于作为所述半主动共享调谐质量阻尼器的质量块并且配合所述磁流变弹性体支座共同实现对所述主体结构的半主动控制。
12、可选地，所述主动控制单元包括油压作动器和反力架；所述至少二个塔楼中的每个塔楼上均布置有所述油压作动器和所述反力架；并且位于同一塔楼上的所述油压作动器和所述反力架之间连接。
13、可选地，所述至少二个塔楼中位于两端的两个塔楼上布置的所述反力架各通过一个所述油压作动器分别与所述连廊的两端连接。
14、可选地，所述结构监测单元包括传感器和处理器；所述至少二个塔楼中的每个塔楼以及所述连廊均设置有所述传感器，以通过所述传感器采集所述至少二个塔楼以及所述连廊的状态信号；所述处理器分别与所述传感器和所述油压作动器连接，其适于接收并且基于所述状态信号控制所述油压作动器将主动控制力通过所述反力架分别作用到所述至少二个塔楼中的每个塔楼上，以对主体结构进行主动控制。
15、可选地，所述传感器包括加速度传感器；所述至少二个塔楼中的每个塔楼和所述连廊均设置有所述加速度传感器；所述状态信号包括所述至少二个塔楼中的每个塔楼以及所述连廊的加速度信号。
16、可选地，所述主动控制单元适于作为主动共享调谐质量阻尼器；所述连廊适于作为所述主动共享调谐质量阻尼器的质量块并且配合所述油压作动器共同实现对所述主体结构的主动控制。
17、与现有技术相比，本申请至少具有如下有益效果：
18、例如，本申请提供的主动与半主动混合控制的连廊阻尼器，可以实时监测分析主体结构中各个塔楼及连廊的振动状况及安全性，从而有利于提高连体结构的安全性、可靠性和耐久性。
19、又例如，本申请提供的主动与半主动混合控制的连廊阻尼器，还可以将连廊作为半主动控制单元的质量块，并且配合磁流变弹性体支座共同实现地震作用下对主体结构的半主动控制。
20、又例如，本申请提供的主动与半主动混合控制的连廊阻尼器，还可以将连廊作为主动控制单元的质量块，并且配合油压作动器共同实现地震作用下对主体结构的主动控制。
21、又例如，本申请提供的主动与半主动混合控制的连廊阻尼器，适于作为一种共享调谐质量阻尼器。并且，连廊适于作为该共享调谐质量阻尼器的质量块部分，磁流变弹性体支座适于为该共享调谐质量阻尼器提供刚度和阻尼部分，由此形成连接各个塔楼的共享调谐质量阻尼器。
22、又例如，本申请提供的主动与半主动混合控制的连廊阻尼器，既可以控制油压作动器通过反力架直接对各个塔楼作用主动控制力，以减小其地震响应；又可通过调节磁流变弹性体支座的刚度和阻尼，使其各连接部位的自振频率与所连接的塔楼的自振频率相同，以最大程度地吸收并耗散各塔楼的动能而减小其振动；从而达到最佳的消能减震效果。
技术实现思路
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1.一种主动与半主动混合控制的连廊阻尼器，其特征在于，可应用于主体结构中并且包括半主动控制单元、主动控制单元、和结构监测单元；所述主体结构包括至少二个塔楼；所述至少二个塔楼之间通过连廊连接；所述至少二个塔楼和所述连廊布置有所述半主动控制单元和所述主动控制单元；所述结构监测单元适于采集所述至少二个塔楼及所述连廊的状态信号并且基于所述状态信号控制所述半主动控制单元对所述主体结构进行半主动控制、以及控制所述主动控制单元对所述主体结构进行主动控制。
2.根据权利要求1所述的连廊阻尼器，其特征在于，所述半主动控制单元包括磁流变弹性体支座(4)；所述至少二个塔楼中的每个塔楼分别通过一个所述磁流变弹性体支座(4)与所述连廊(3)连接。
3.根据权利要求2所述的连廊阻尼器，其特征在于，所述半主动控制单元还包括与所述磁流变弹性体支座(4)连接的电流控制器(11)；所述结构监测单元包括传感器和处理器(10)；所述至少二个塔楼中的每个塔楼以及所述连廊均设置有所述传感器，以通过所述传感器采集所述至少二个塔楼以及所述连廊的状态信号；所述处理器(10)分别与所述传感器和所述电流控制器
4.根据权利要求3所述的连廊阻尼器，其特征在于，所述传感器包括加速度传感器(7)、位移传感器(8)和速度传感器(9)；所述至少二个塔楼中的每个塔楼均设置有所述加速度传感器(7)、所述位移传感器(8)和所述速度传感器(9)；所述连廊(3)设置有所述加速度传感器(7)；所述状态信号包括所述至少二个塔楼中的每个塔楼的加速度信号、位移信号和速度信号、以及所述连廊的加速度信号。
5.根据权利要求3所述的连廊阻尼器，其特征在于，所述半主动控制单元适于作为半主动共享调谐质量阻尼器；所述连廊(3)适于作为所述半主动共享调谐质量阻尼器的质量块并且配合所述磁流变弹性体支座(4)共同实现对所述主体结构的半主动控制。
6.根据权利要求1所述的连廊阻尼器，其特征在于，所述主动控制单元包括油压作动器(5)和反力架(6)；所述至少二个塔楼中的每个塔楼上均布置有所述油压作动器(5)和所述反力架(6)；并且位于同一塔楼上的所述油压作动器(5)和所述反力架(6)之间连接。
7.根据权利要求6所述的连廊阻尼器，其特征在于，所述至少二个塔楼中位于两端的两个塔楼上布置的所述反力架(6)各通过一个所述油压作动器(5)分别与所述连廊(4)的两端连接。
8.根据权利要求6所述的连廊阻尼器，其特征在于，所述结构监测单元包括传感器和处理器(10)；所述至少二个塔楼中的每个塔楼以及所述连廊(3)均设置有所述传感器，以通过所述传感器采集所述至少二个塔楼以及所述连廊(3)的状态信号；所述处理器(10)分别与所述传感器和所述油压作动器(5)连接，其适于接收并且基于所述状态信号控制所述油压作动器(5)将主动控制力通过所述反力架(6)分别作用到所述至少二个塔楼中的每个塔楼上，以对主体结构进行主动控制。
9.根据权利要求8所述的连廊阻尼器，其特征在于，所述传感器包括加速度传感器(7)；所述至少二个塔楼中的每个塔楼和所述连廊(3)均设置有所述加速度传感器(7)；所述状态信号包括所述至少二个塔楼中的每个塔楼以及所述连廊的加速度信号。
10.根据权利要求8所述的连廊阻尼器，其特征在于，所述主动控制单元适于作为主动共享调谐质量阻尼器；所述连廊(3)适于作为所述主动共享调谐质量阻尼器的质量块并且配合所述油压作动器(5)共同实现对所述主体结构的主动控制。
...【技术特征摘要】
1.一种主动与半主动混合控制的连廊阻尼器，其特征在于，可应用于主体结构中并且包括半主动控制单元、主动控制单元、和结构监测单元；所述主体结构包括至少二个塔楼；所述至少二个塔楼之间通过连廊连接；所述至少二个塔楼和所述连廊布置有所述半主动控制单元和所述主动控制单元；所述结构监测单元适于采集所述至少二个塔楼及所述连廊的状态信号并且基于所述状态信号控制所述半主动控制单元对所述主体结构进行半主动控制、以及控制所述主动控制单元对所述主体结构进行主动控制。
2.根据权利要求1所述的连廊阻尼器，其特征在于，所述半主动控制单元包括磁流变弹性体支座(4)；所述至少二个塔楼中的每个塔楼分别通过一个所述磁流变弹性体支座(4)与所述连廊(3)连接。
3.根据权利要求2所述的连廊阻尼器，其特征在于，所述半主动控制单元还包括与所述磁流变弹性体支座(4)连接的电流控制器(11)；所述结构监测单元包括传感器和处理器(10)；所述至少二个塔楼中的每个塔楼以及所述连廊均设置有所述传感器，以通过所述传感器采集所述至少二个塔楼以及所述连廊的状态信号；所述处理器(10)分别与所述传感器和所述电流控制器(11)连接，其适于接收并且基于所述状态信号控制所述电流控制器(11)改变所述磁流变弹性体支座(4)的刚度和阻尼，以对主体结构进行半主动控制。
4.根据权利要求3所述的连廊阻尼器，其特征在于，所述传感器包括加速度传感器(7)、位移传感器(8)和速度传感器(9)；所述至少二个塔楼中的每个塔楼均设置有所述加速度传感器(7)、所述位移传感器(8)和所述速度传感器(9)；所述连廊(3)设置有所述加速度传感器(7)；所述状态信号包括所述至少二个塔楼中的每个塔楼的加速度信号、位移信号和速度信号、以及所述连廊的加速度信号。
5.根据权利要求3所述的连廊阻尼...
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