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第1章 概述1

1.1抗震设计理论的发展2

1.2抗风设计理论的发展8

1.2.1近地风研究现状8

1.2.2钝体空气动力学研究进展9

1.2.3结构风致振动研究进展11

1.3结构减振防灾新对策与抗震抗风新技术13

1.4结构隔震的概念及其隔震机理14

1.5结构减振控制的概念及其减振机理16

1.6结构抗震、隔震和减振控制的对比分析17

第2章 风荷载及结构风振响应分析19

2.1风荷载的模拟19

2.1.1顺风向平均风荷载19

2.1.2顺风向脉动风荷载21

2.1.3横风向脉动风荷载25

2.2结构脉动风振响应的频域分析29

2.2.1顺风向振动分析29

2.2.2横风向振动分析31

2.3结构振动响应的时域分析32

第3章 地震作用及结构地震响应分析33

3.1地震波的选择33

3.2人造地震波的模拟34

3.2.1三角级数方法34

3.2.2 ARMA模型仿真方法35

3.2.3地震动功率谱密度函数35

3.3结构地震响应分析37

3.3.1时程分析方法37

3.3.2振型分解反应谱法43

第4章 结构状态方程及其最优控制46

4.1状态方程46

4.1.1状态变量与状态方程46

4.1.2多自由度体系状态方程47

4.1.3线性定常系统状态方程的解48

4.2最优控制的变分法50

4.2.1变分法求解最优控制50

4.2.2黎卡提（Riccati ）矩阵微分方程52

第5章 结构基础隔震技术与隔震装置55

5.1基础隔震的历史发展和现状55

5.2基础隔震技术分类58

5.2.1橡胶垫基础隔震系统58

5.2.2滑移基础隔震系统61

5.2.3混合基础隔震系统61

5.3建筑隔震橡胶支座63

5.3.1构造与分类63

5.3.2建筑隔震橡胶支座的形状系数64

5.3.3建筑隔震橡胶支座的竖向性能65

5.3.4建筑隔震橡胶支座的水平性能68

5.3.5建筑隔震橡胶支座的相关性能69

第6章 基础隔震结构地震反应及特征70

6.1基础隔震结构分析70

6.1.1隔震层分析模型70

6.1.2隔震系统的参数70

6.1.3隔震系统地震反应分析73

6.2线性隔震系统动力反应及隔震层刚度和阻尼的确定74

6.2.1线性隔震系统的动力方程74

6.2.2隔震层刚度和阻尼的确定76

6.3双线性隔震系统地震反应79

6.3.1双线性隔震系统的动力分析79

6.3.2双线性隔震系统地震反应特征81

6.4并联基础隔震系统地震反应特征与隔震层参数的优选83

6.4.1并联基础隔震系统的动力模型83

6.4.2并联基础隔震系统地震反应的一般特征84

6.4.3并联基础隔震系统隔震层参数的优选87

6.5基础滑移隔震结构地震反应分析88

6.5.1隔震层动力分析模型88

6.5.2滑移隔震系统动力分析模型89

6.5.3工程算例92

第7章 结构基础隔震设计94

7.1基础隔震结构概念设计94

7.2基础隔震结构设计的要求与方法96

7.3基础隔震结构地震作用计算99

7.3.1等效侧力法99

7.3.2时程分析法103

7.4隔震层设计104

7.4.1隔震层的布置104

7.4.2隔震层受压承载力验算104

7.4.3隔震支座位移验算105

7.4.4隔震支座弹性恢复力和抗风装置验算105

7.4.5隔震结构抗倾覆验算106

7.4.6构造措施106

7.5上部结构设计107

7.5.1上部结构截面抗震验算107

7.5.2上部结构变形验算107

7.5.3上部结构的构造措施108

7.6下部结构和地基基础设计108

7.7橡胶垫基础隔震算例109

第8章 结构减振技术与减振装置114

8.1结构减振控制技术的发展与现状114

8.2结构减振技术的分类115

8.3金属阻尼器118

8.3.1金属阻尼器的分类、构造及减震原理118

8.3.2金属阻尼器的力学模型120

8.3.3安装有金属阻尼器结构的分析方法121

8.3.4工程应用122

8.4摩擦阻尼器122

8.4.1摩擦阻尼器的种类、构造及减震机理123

8.4.2摩擦阻尼器的力学模型124

8.4.3加入摩擦阻尼器结构的分析方法125

8.4.4工程应用126

8.5粘弹性阻尼器128

8.5.1粘弹性阻尼器的构造、性能与特点128

8.5.2粘弹性阻尼器的力学模型130

8.5.3加入粘弹性阻尼器结构的分析方法135

8.5.4工程应用138

8.6粘滞流体阻尼器139

8.6.1粘滞流体材料的特性和耗能原理139

8.6.2粘滞流体阻尼器的构造、性能与特点141

8.6.3粘滞流体阻尼器的计算模型143

8.6.4加入粘滞流体阻尼器结构的分析方法144

8.6.5工程应用145

8.7粘滞阻尼墙148

8.7.1粘滞阻尼墙的构造及减振原理148

8.7.2粘滞阻尼墙的力学模型148

8.7.3粘滞阻尼墙的分析方法149

8.7.4工程应用150

8.8形状记忆合金阻尼器150

8.8.1形状记忆合金的特性150

8.8.2形状记忆合金的本构模型152

8.8.3形状记忆合金阻尼器及其力学模型156

8.8.4安装有形状记忆合金阻尼器的结构分析方法159

8.9磁流变阻尼器164

8.9.1磁流变体的力学性能164

8.9.2磁流变阻尼器的构造、性能与特点165

8.9.3磁流变阻尼器的力学模型167

8.9.4加入磁流变阻尼器结构的分析方法170

第9章 结构消能减振设计174

9.1概述174

9.1.1结构消能减振机理174

9.1.2结构消能减振体系的分类175

9.1.3消能阻尼器的分类176

9.2结构消能减振的概念设计178

9.2.1消能减振结构的适用范围178

9.2.2消能减振结构的设防目标178

9.2.3消能减振结构的性能要求179

9.2.4消能减振装置的选择179

9.2.5消能减振装置参数的选择179

9.2.6消能减振装置的布置179

9.3消能减振结构的实用设计方法180

9.3.1粘滞流体阻尼器的振型分解方法180

9.3.2粘弹性阻尼器的振型分解方法182

9.3.3设计计算步骤184

9.3.4消能减振装置的连接节点要求185

9.4设计实例185

9.4.1软钢耗能支撑阻尼器的结构减振设计实例185

9.4.2粘弹性阻尼墙结构减振应用实例199

9.4.3线性粘滞流体阻尼器结构抗震设计实例210

9.4.4非线性粘滞流体阻尼器在结构抗震加固工程中的应用213

第10章 被动调频阻尼器及其结构减振设计222

10.1调频液体阻尼器及其结构分析222

10.1.1简介222

10.1.2调频液体阻尼器的减振原理223

10.1.3调频液体阻尼器结构分析231

10.1.4南京电视塔TLD风振控制234

10.2调频质量阻尼器及其结构分析237

10.2.1简介237

10.2.2调频质量阻尼器的减振原理239

10.2.3结构分析246

10.2.4合肥电视塔风振和地震响应的TMD振动控制251

10.3被动调频减振设计268

10.3.1概念设计268

10.3.2实用设计方法269

10.4被动调频减振设计实例272

10.4.1 TMD风振控制实例272

10.4.2北京太平桥大街人行过街天桥采用TMD系统的减振设计273

第11章 主动质量阻尼器及结构主动控制282

11.1简介282

11.2 AMD结构控制的减振原理285

11.3结构主动控制算法286

11.3.1线性最优控制算法287

11.3.2极点配置法288

11.3.3瞬时最优控制算法288

11.3.4独立模态空间控制算法289

11.3.5滑动模态控制算法290

11.3.6 H∞状态反馈控制算法291

11.3.7最优多项式控制292

11.3.8预测控制算法293

11.4时滞效应对结构主动控制的影响294

11.5 AMD在南京电视塔风振控制中的应用295

11.5.1风振控制方案的选择295

11.5.2主动控制模型296

11.5.3南京电视塔风振主动控制系统的实施297

第12章 结构减振控制研究展望306

12.1概述306

12.2结构被动控制研究展望307

12.3主动控制研究展望309

12.4混合控制研究展望310

12.5半主动控制研究展望312

12.6智能控制研究展望314

参考文献316