結(jié)構(gòu)減震第一講

1、課程名稱工程結(jié)構(gòu)減震（振）控制學(xué)時(shí)40任課教師姚謙峰課程編號(hào)0180（博士）學(xué)分2開(kāi)課學(xué)期第二學(xué)期授課方式講授、研討課程建設(shè)負(fù)責(zé)人姚謙峰基本預(yù)備知識(shí)：1、地震工程（工程結(jié)構(gòu)抗震） （碩士生課程） 2、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué) （碩士生課程） 3、隨機(jī)過(guò)程 （碩士生課程） 4、隨機(jī)振動(dòng) （碩士生課程）教材及參考書(shū)：1、周福霖，工程結(jié)構(gòu)減震控制，地震出版社，1997年 2、胡聿賢，地震工程學(xué)。地震出版社，1988年 3、沈聚敏、周錫元等，抗震工程學(xué)，科學(xué)出版社，2002年 4、李國(guó)豪，工程結(jié)構(gòu)抗震動(dòng)力學(xué)，上海科技出版社，1980年 5、姚謙峰、蘇三慶，地震工程，陜西科技出版社，2001年 6、唐家祥，建筑結(jié)構(gòu)基

2、礎(chǔ)隔震，華中理工大學(xué)出版社，1992年 基本要求：共5篇14章 1、第一篇 了解 2、第二篇 熟悉、掌握 3、第三篇 熟悉、掌握 4、第四篇 熟悉 5、第五篇 熟悉 第一篇：工程結(jié)構(gòu)減震控制概論 第1章 人類減輕地震災(zāi)害的對(duì)策及教訓(xùn)（2學(xué)時(shí)）1.1 地震災(zāi)害對(duì)人類的嚴(yán)重威脅地震災(zāi)害對(duì)人類的嚴(yán)重威脅1.2 國(guó)內(nèi)外大地震的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)國(guó)內(nèi)外大地震的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)1.3 結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展及局限性結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展及局限性 第2章 工程結(jié)構(gòu)減震控制的研究、應(yīng)用與現(xiàn)狀（2學(xué)時(shí)） 2.1 工程結(jié)構(gòu)減震控制的分類工程結(jié)構(gòu)減震控制的分類2.2 不同減震控制技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用及研究現(xiàn)狀不同減震控制技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用及研究現(xiàn)

3、狀 第二篇： 結(jié)構(gòu)隔震 第3章 結(jié)構(gòu)隔震體系概述 （2學(xué)時(shí)） 3.1 隔震體系的基本特性和減震機(jī)理隔震體系的基本特性和減震機(jī)理 3.2 隔震技術(shù)的分類和構(gòu)造做法隔震技術(shù)的分類和構(gòu)造做法 3.3 隔震技術(shù)的未來(lái)發(fā)展隔震技術(shù)的未來(lái)發(fā)展 第4章 隔震系統(tǒng)的性能和設(shè)計(jì) （4學(xué)時(shí)） 4.1 疊層橡膠支座隔震系統(tǒng)疊層橡膠支座隔震系統(tǒng) 4.2 滑動(dòng)隔震系統(tǒng)滑動(dòng)隔震系統(tǒng) 4.3 滾動(dòng)隔震系統(tǒng)滾動(dòng)隔震系統(tǒng) 第5章基礎(chǔ)隔震體系結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析及控制計(jì)（4學(xué)時(shí)） 5.1 單質(zhì)點(diǎn)基礎(chǔ)隔震體系結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析單質(zhì)點(diǎn)基礎(chǔ)隔震體系結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析 5.2 多質(zhì)點(diǎn)基礎(chǔ)隔震體系結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析多質(zhì)點(diǎn)基礎(chǔ)隔震體系結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析 5.3 基礎(chǔ)隔震體

4、系隔震效果分析及控制基礎(chǔ)隔震體系隔震效果分析及控制 5.4 基礎(chǔ)隔震體系剛度和阻尼的近似計(jì)算方法基礎(chǔ)隔震體系剛度和阻尼的近似計(jì)算方法 5.5 基礎(chǔ)隔震體系對(duì)地面豎向振動(dòng)的反應(yīng)分析基礎(chǔ)隔震體系對(duì)地面豎向振動(dòng)的反應(yīng)分析第6章 隔震結(jié)構(gòu)工程實(shí)用設(shè)計(jì)計(jì)算方法 （4學(xué)時(shí)） 6.1 隔震結(jié)構(gòu)工程實(shí)用設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容和步驟隔震結(jié)構(gòu)工程實(shí)用設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容和步驟 6.2 隔震結(jié)構(gòu)總水平地震作用簡(jiǎn)易計(jì)算法隔震結(jié)構(gòu)總水平地震作用簡(jiǎn)易計(jì)算法 6.3 隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)控制法隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)控制法 6.4 隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)動(dòng)力分析法隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)動(dòng)力分析法 第三篇： 結(jié)構(gòu)消能減震 第7章 結(jié)構(gòu)消能減震概述 （2學(xué)時(shí)） 7.1

5、 結(jié)構(gòu)消能減震的基本概念結(jié)構(gòu)消能減震的基本概念 7.2 結(jié)構(gòu)消能減震的分類和構(gòu)造結(jié)構(gòu)消能減震的分類和構(gòu)造 第8章 結(jié)構(gòu)消能減震機(jī)理 （6學(xué)時(shí)） 8.1 結(jié)構(gòu)體系自由振動(dòng)消能減震結(jié)構(gòu)體系自由振動(dòng)消能減震 8.2 結(jié)構(gòu)體系強(qiáng)迫振動(dòng)消能減震結(jié)構(gòu)體系強(qiáng)迫振動(dòng)消能減震 8.3 結(jié)構(gòu)體系共振消能減震結(jié)構(gòu)體系共振消能減震 第9章 結(jié)構(gòu)消能減震體系設(shè)計(jì)計(jì)算方法 （2學(xué)時(shí)） 9.1 循環(huán)設(shè)計(jì)法循環(huán)設(shè)計(jì)法 9.2 時(shí)程分析法時(shí)程分析法 9.3 能量平衡法能量平衡法 第四篇： 結(jié)構(gòu)被動(dòng)調(diào)諧減震控制 第10章 結(jié)構(gòu)被動(dòng)調(diào)諧減震控制概述 （3學(xué)時(shí)）10.1 結(jié)構(gòu)被動(dòng)調(diào)諧減震控制的基本概念和分類結(jié)構(gòu)被動(dòng)調(diào)諧減震控制的基本

6、概念和分類10.2 結(jié)構(gòu)被動(dòng)調(diào)諧減震控制工程應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題結(jié)構(gòu)被動(dòng)調(diào)諧減震控制工程應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題第11章 被動(dòng)調(diào)諧減震控制設(shè)計(jì)計(jì)算與分（3學(xué)時(shí)） 11.1 單質(zhì)點(diǎn)被動(dòng)調(diào)諧減震控制設(shè)計(jì)計(jì)算與分析單質(zhì)點(diǎn)被動(dòng)調(diào)諧減震控制設(shè)計(jì)計(jì)算與分析 11.2 多質(zhì)點(diǎn)被動(dòng)調(diào)諧減震控制設(shè)計(jì)計(jì)算與分析多質(zhì)點(diǎn)被動(dòng)調(diào)諧減震控制設(shè)計(jì)計(jì)算與分析 第五篇： 結(jié)構(gòu)主動(dòng)減震控制 第12章 結(jié)構(gòu)主動(dòng)減震控制概論 （2學(xué)時(shí)） 12.1 結(jié)構(gòu)主動(dòng)減震控制的基本概念和分類結(jié)構(gòu)主動(dòng)減震控制的基本概念和分類 12.2 結(jié)構(gòu)主動(dòng)減震控制的減震效果分析結(jié)構(gòu)主動(dòng)減震控制的減震效果分析 第13章 結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制減震機(jī)理和系統(tǒng)組成 （2學(xué)時(shí)） 13.1

7、 結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制的減震機(jī)理結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制的減震機(jī)理 13.2 主動(dòng)施加力的減震控制主動(dòng)施加力的減震控制 13.3 主動(dòng)變剛度、變阻尼的減震控制主動(dòng)變剛度、變阻尼的減震控制 第14章 主動(dòng)控制算法（2學(xué)時(shí)） 14.1 主動(dòng)控制算法概論主動(dòng)控制算法概論 14.2 經(jīng)典線性最優(yōu)控制算法經(jīng)典線性最優(yōu)控制算法 14.3 瞬時(shí)最優(yōu)控制算法瞬時(shí)最優(yōu)控制算法 14.4 改進(jìn)瞬時(shí)最優(yōu)控制算法改進(jìn)瞬時(shí)最優(yōu)控制算法 2003200320042004年第二學(xué)期博士生授課時(shí)間安排年第二學(xué)期博士生授課時(shí)間安排 課程名稱：工程結(jié)構(gòu)減震（振）控制 授課學(xué)時(shí)：40學(xué)時(shí)（其中授課24學(xué)時(shí)，課堂討論 查閱文獻(xiàn)完成讀書(shū)報(bào)告等） 授課授課

8、順序順序 時(shí)時(shí) 間間講講 授授 內(nèi)內(nèi) 容容授課地點(diǎn)授課地點(diǎn)日期周 次星 期節(jié) 次第一講第一講2.17二二58 課程內(nèi)容及要求 第一篇：概論 第1章 人類減輕地震災(zāi)害的對(duì)策及教訓(xùn) 第2章 工程結(jié)構(gòu)減震控制的研究應(yīng)用與現(xiàn)狀七樓中廳第二講第二講2.27三五58結(jié)構(gòu)減震控制報(bào)告七樓中廳第三講第三講3.2四二58 第二篇：結(jié)構(gòu)隔震 第3章 結(jié)構(gòu)隔震體系概述 第4章 隔震系統(tǒng)的性能和設(shè)計(jì) 七樓中廳 3.9五二58（查閱資料） 第四講第四講3.16六二58 第5章 基礎(chǔ)隔震體系動(dòng)力分析及控制計(jì)算第6章 隔震結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用設(shè)計(jì)計(jì)算方法 七樓中廳 授課授課順序順序 時(shí)時(shí) 間間講講 授授 內(nèi)內(nèi) 容容授課地點(diǎn)授課地點(diǎn)

9、日期周 次星 期節(jié) 次第五講第五講3.23七二58 第三篇：結(jié)構(gòu)消能減震 第7章 結(jié)構(gòu)消能減震概述 第8章 結(jié)構(gòu)消能減震機(jī)理 第9章 結(jié)構(gòu)消能減震體系設(shè)計(jì)計(jì)算方法七樓中廳 3.30八二58（課堂討論） 4.6九二58（查閱文獻(xiàn)） 第六講第六講4.16十五58 第四篇： 結(jié)構(gòu)被動(dòng)調(diào)協(xié)減震控制 第10章 結(jié)構(gòu)被動(dòng)調(diào)協(xié)減震控制概述 第11章 被動(dòng)調(diào)協(xié)減震控制設(shè)計(jì)計(jì)算與分析 第五篇：結(jié)構(gòu)主動(dòng)減震控制設(shè)計(jì) 第12章 結(jié)構(gòu)主動(dòng)減震控制設(shè)計(jì)概述 第13章 結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制減震機(jī)理和系統(tǒng)組成 第14章 主動(dòng)控制算法七樓中廳 4.2011二58完成讀書(shū)報(bào)告 第一篇 工程結(jié)構(gòu)減震控制概論 第1章 地震經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)及傳統(tǒng)抗

10、震理論的局限性 1.1 地震對(duì)人類的嚴(yán)重威脅地震對(duì)人類的嚴(yán)重威脅 唐山地震后概況臺(tái)灣集集地震1.2人類減輕地震災(zāi)害的基本對(duì)策 1.3 傳統(tǒng)抗震理論存在的局限性傳統(tǒng)抗震理論存在的局限性 1、地震對(duì)結(jié)構(gòu)輸入的性質(zhì)是復(fù)雜的。 2、實(shí)際結(jié)構(gòu)物是由多種構(gòu)件在空間范圍內(nèi)組裝而成的，即使很簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)物，實(shí)際上也是一個(gè)十分復(fù)雜的動(dòng)力系統(tǒng)，再加上施工質(zhì)量的影響，使得構(gòu)件材料的性質(zhì)、構(gòu)件之間的連接等都會(huì)出現(xiàn)大幅度的差異。 3、若干現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)和高科技設(shè)施不僅不允許發(fā)生建筑物的破壞而且不允許內(nèi)部設(shè)施的損壞和中斷工作，而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是難于達(dá)到這樣的要求。 4、傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法，會(huì)遇到一些不可克服的困難，由于它是用結(jié)

11、構(gòu)承重構(gòu)件本身來(lái)抗御地震，為了經(jīng)濟(jì)起見(jiàn)往往使承重構(gòu)件在塑性階段工作。這樣，一方面將會(huì)出現(xiàn)較大的變形；另一方面塑性的往復(fù)變形將會(huì)出現(xiàn)低周疲勞破壞而降低構(gòu)件的承載力。 第2章 工程結(jié)構(gòu)減震控制的基本概念 2.1 減震機(jī)理減震機(jī)理工程結(jié)構(gòu)減震機(jī)理可簡(jiǎn)單地用結(jié)構(gòu)的動(dòng)力方程式予以說(shuō)明.一般結(jié)構(gòu)的動(dòng)力方程式為:通過(guò) (1) 調(diào)整結(jié)構(gòu)自振頻率或自振周期T(改變K、M） （2）增大阻尼C （3）施加外力F（t） 大大減小結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，使得 gxIMtFXKxCxM )( xxxxxxsss 2.2 內(nèi)容及分類 1 按技術(shù)方法分類 2 按是否有外部能源輸入分類 3 按與結(jié)構(gòu)頻率相關(guān)性分類 2.3 特點(diǎn)及優(yōu)越性特點(diǎn)及優(yōu)越性 1、特點(diǎn) 1 不同的耐震途徑和方法 2 不同的設(shè)計(jì)依據(jù) 3 不同的防護(hù)對(duì)象 4