颗粒阻尼技术是一种新型的被动振动控制方法，它具有多方面的优点，包括布置灵活、提供分布式阻尼、在宽频带范围内具有显著的振动吸收效果等。该技术在航空航天及机械振动控制领域中得到了广泛的研究，但在土木工程领域尚处于不成熟的阶段。本研究设计并制造了单自由度（SDOF）钢框架，并将其作为研究项目。通过比较原始结构与附加颗粒后的结构在简谐激励下的响应，研究了填充颗粒的质量、颗粒尺寸、容器底部的摩擦系数、激励的强度和频率等参数对地震控制效果的影响。 结果表明，随着颗粒质量的增加，地震控制的效能开始时会增加，然后减少。小颗粒相较于大颗粒表现出更好的效果。在简谐激励下，摩擦系数对颗粒阻尼性能的影响很小。随着激励强度的增加，性能首先保持在一定水平，然后变差。当激励频率较低时，带颗粒的结构响应可能高于无颗粒的结构；相反，当激励频率大于或等于主结构的自然频率时，带颗粒的结构响应大幅降低。这表明颗粒阻尼技术在减少单自由度结构的振动方面有良好的效果，并且在土木工程领域具有广阔的应用前景。 关键词包括SDOF、振动控制、简谐激励和颗粒阻尼。引言部分提到，颗粒阻尼技术作为一种新颖的被动振动控制手段，在航空航天和机械工程中得到了广泛的研究，但其在土木工程中的应用还处于发展阶段。本研究的重点在于利用SDOF钢框架作为试验对象，通过对比分析在简谐激励作用下，原始结构与附加颗粒阻尼的结构的动态响应，来深入理解颗粒阻尼技术的作用机制。研究的参数包括颗粒填充质量、颗粒粒径大小、容器底部摩擦系数、激励的强度和频率等对振动控制效果的影响，这些参数的研究有助于更准确地理解和应用颗粒阻尼技术。 研究发现，颗粒阻尼对振动的抑制效能会随着颗粒质量的增加而出现先增加后减少的趋势，较小的颗粒尺寸可以提供更优的减振效果。对于激励强度和频率方面，研究显示颗粒阻尼在一定的激励强度下可以维持稳定的减振效果，但当激励强度过高时效果会变差。对于激励频率的影响，当激励频率低于结构的自然频率时，颗粒阻尼对减小结构振动的作用不大；反之，当激励频率等于或超过结构的自然频率时，颗粒阻尼能显著降低结构的振动响应。因此，颗粒阻尼技术对于土木工程中的结构振动控制具有重要的应用价值。通过这项研究，可以进一步推动颗粒阻尼技术在土木工程领域的成熟和应用，拓展其在实际工程中的应用范围。

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单自由度(SDOF) 时域滤波器是我们经常使用的一个滤波器，在我公司产品里，该滤波器在SRS （激振响应谱）, FDS （疲劳损伤谱）的应用里都在使用。SDOF 滤波器在EDM 层面和 DSP层面都有程序实现。目前，该滤波器的实现使用了一个多年前开发的一个IIR 滤波器结构，历史上， 该滤波器在我公司的最早实现可以追溯到James在90年代写的源程序。这之后，多位工程师对该算法有所改进和继承，尽管如此，我们对该滤波器的理解有所丧失，比如究竟该滤波器的频率响应是怎样的，采样速率对滤波器的效果和精度的影响是怎样的，其数学模型究竟是位移为响应还是加速度为响应等等疑问，已经没有人能够全面回答。为了改进算法，首先需要理解我们正在使用的滤波器的特性。 经过两个月的工作，本文完整地研究了SDOF滤波器的来源、理论依据、算法实现。并且通过几种方法比较了目前EDM里的SDOF 滤波器的效果，达到对该滤波器的理解，在这个基础上，可以提出对SDOF时域滤波器的改进意见。

如果单自由度 (SDOF) 系统的自由衰减响应 (FDR) 不能直接获得，则可以使用环境振动数据来估计模态阻尼比。 这里使用了随机递减技术 (RDT) [1] 以及自然激励技术 (NExT) [2]。 首先，使用 [3] 在时域中模拟 SDOF 对白噪声的响应。 然后使用 RDT 或 NExT 计算 IRF。 最后，将指数衰减拟合到 IRF 的包络上以获得模态阻尼比。 本呈件包含： - 实现随机递减技术 (RDT) 的函数 RDT.,m - 实现自然激励技术 (NExT) 的函数 NExT - 函数 expoFit 通过将指数衰减拟合到 IRF 的包络来确定模态阻尼比。 - 一个函数 CentDiff 用于在时域中模拟对单自由度的白噪声负载的响应。 -示例文件Example.m 欢迎任何问题、意见或建议。 参考 [1] 易卜拉欣，SR（1977）。 用于结构模态识别的随机递减技术。

使用 MATLAB 和 SAP2000 OAPI 功能对防爆墙尺寸进行了优化。 FABIG 技术说明 5 中概述的单自由度方法用于设计防爆墙。 % 爆破墙和支架尺寸的优化％ % 运行代码的步骤： % 1. 将 SAP2000_Frame_Analysis.m 中的 ProgramPath 和 APIDLLPath 路径改为% SAP200 安装文件夹％2.将SAP2000_Frame_Analysis.m中的ModelDirectory路径更改为所需的路径％ 文件夹% 3. 如果 SAP2000 版本不是 v20 用更正版本替换所有 v20 ％ % 改变初始条件的步骤（爆炸、材料、其他尺寸）： % 1. 更新加载和约束、绝缘属性、支持属性、 % 几何特性、材料特性和墙体材料设计% 变量、下支持 (4.1.1) 和上支持 (4.1.2) 部分% SDOF_Unstiffened.m %

最初的程序是由 Christopher Wong 先生开发的。 感谢他的紧凑工作。 我从原始程序中学到了很多东西。 在我的案例中，参考书是 Chopra 博士的《结构动力学》，2001 年第二版，第 191 页。 第 2 版和第 4 版之间的模型参数似乎有所不同。 我试图重现表 E5.6，p192。 原始程序中的收敛过程不清楚。 我是Matlab的初学者。 于是，为了解决非线性DSOF和练习Matlab，我开始修改Christopher Wong先生的原始程序。 以下是修改项目。 1) 使用的参数来自 Chopra 博士的《结构动力学》第二版。 2) 使用全波长正弦波产生双向屈服。 3) 考虑兼容性条件来计算加速度。 4) 引入变量flg 来指定力-变形关系的状态，例如flg=1 弹性，flg=2 屈服，flg=3 回弹弹性。 5) 当flg=2的du*du0<0时产生回弹弹性，其中d

此代码使用 Newmark 的方法生成线性 SDOF 对地震地面运动的响应。 包括 Newmark 开发的两种方法。 此代码可供工程师、研究人员和学生使用，尤其是结构动力学领域的学生。