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磁流变阻尼器(Magnetorheological Fluid Dampers,简称MRFD)是一种新型的抗震减震装置,具有结构简单,体积小,能耗小和阻尼力连续顺逆可调等优点,在土木工程中有着广泛的应用前景。模糊控制是磁流变阻尼结构比较常用的一种控制方法,但模糊控制的设计易受人类主观经验的影响而不完善,致使控制的效果受到影响。因此,对于磁流变阻尼结构控制算法的研究具有重要的现实意义。本文详细叙述了磁流变阻尼器的设计及力学性能测试过程,并对磁流变阻尼结构控制算法进行了优化与应用研究。主要研究内容包括以下几个方面:(1)从材料的选择、几何尺寸设计、磁路设计以及主要结构参数等四个方面,详细说明了最大出力为20kN的剪切阀式磁流变阻尼器的设计过程。并对该阻尼器进行了力学性能测试,通过试验分析了阻尼器力-位移、力-速度滞回曲线的特点,研究了阻尼力与加载电流、幅值、频率间的变化规律。(2)利用遗传算法和粒子群算法分别优化模糊控制规则,并对安装磁流变阻尼器的某三层钢筋混凝土结构进行了数值仿真验证,结果表明:利用遗传算法优化模糊控制、粒子群算子优化模糊控制使结构顶层位移、加速度的控制效果均得到了明显提高。(3)仿真分析了某十一层钢筋混凝土框架结构在多遇和罕遇地震波作用下,无控结构、模糊控制的磁流变阻尼结构、遗传算法优化模糊控制的磁流变阻尼结构以及粒子群算法优化模糊控制的磁流变阻尼结构四种工况下的地震响应。结果表明:与无控结构相比,模糊控制的磁流变阻尼结构、遗传算法优化模糊控制的磁流变阻尼结构以及粒子群算法优化模糊控制的磁流变阻尼结构使得结构的位移和加速度响应均得到显著减小,且经优化模糊控制的磁流变阻尼结构减震效果明显优于人为经验设计的模糊控制。(4)根据改进遗传算法及等效二次型性能指标对磁流变阻尼器布置进行优化。仿真分析了十一层钢筋混凝土框架结构在无减震装置、利用性能指标增量优化布置、本文提出的优化布置三种工况下的地震响应。结果表明:本文根据改进遗传算法及等效二次型性能指标提出的磁流变阻尼器优化布置方案,较之于性能指标增量的优化布置方案,是一种更合理且有效的磁流变阻尼减震装置布置方案。