本技術(shù)涉及建筑結(jié)構(gòu)工程減震，特別是一種樓面板的共振可調(diào)式抑制方法。

背景技術(shù)：

1、樓面板作為建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵承重與使用構(gòu)件，其共振問題直接影響建筑的結(jié)構(gòu)安全性、使用舒適度和耐久性，在工業(yè)建筑和高層建筑等場景中，設(shè)備運行、人員活動和外部環(huán)境激勵等因素均會引發(fā)樓面板振動，當激勵頻率與樓面板自振頻率接近或重合時，會產(chǎn)生共振現(xiàn)象，導致振動幅度放大，長期作用下會引發(fā)結(jié)構(gòu)疲勞損傷，甚至影響設(shè)備正常運行與人員健康。

2、為解決樓面板共振問題，現(xiàn)有技術(shù)已從被動抑制向主動調(diào)控方向發(fā)展，早期被動抑制技術(shù)主要通過增加結(jié)構(gòu)剛度、增設(shè)阻尼器和優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置等方式改變樓面板自振特性，或通過消耗振動能量削弱共振影響，但這類技術(shù)存在固有調(diào)控局限性，無法應(yīng)對動態(tài)變化的激勵頻率與振動傳遞，當激勵工況改變時，抑制效果會顯著衰減，靈活性與適配性不足。

3、隨著主動控制技術(shù)的發(fā)展，通過實時監(jiān)測振動狀態(tài)并調(diào)整參數(shù)來抑制共振，但現(xiàn)有主動控制技術(shù)仍存在明顯不足，現(xiàn)有技術(shù)大多基于樓面板整體振動狀態(tài)進行調(diào)控，未深入分析振動能量的傳遞，導致調(diào)控資源分配缺乏針對性，核心振動能量傳遞的調(diào)控力度不足；現(xiàn)有技術(shù)僅關(guān)注調(diào)整參數(shù)的初始生成，未考慮調(diào)控過程中工況變化和初始參數(shù)偏差等因素導致的調(diào)控效果衰減，難以持續(xù)保障調(diào)控效果達標；現(xiàn)有技術(shù)中參數(shù)調(diào)整缺乏梯度性與針對性，會因單次調(diào)整幅度過大引發(fā)可調(diào)鋼支撐的應(yīng)變超標，帶來結(jié)構(gòu)安全風險。

4、基于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)需要解決的技術(shù)問題為如何在復雜環(huán)境下實現(xiàn)樓面板的共振精準抑制、動態(tài)適配與閉環(huán)優(yōu)化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種樓面板的共振可調(diào)式抑制方法，該方法包括：在樓面板上部署振動傳感器和可調(diào)鋼支撐，實時獲取樓面板的振動信號，分析振動信號以識別主導激勵頻率與振動能量的傳遞路徑及其貢獻度；

2、當主導激勵頻率與樓面板的自振頻率的比值落入預設(shè)共振區(qū)間時，以傳遞路徑的貢獻度與樓面板的振動幅度為優(yōu)化目標并構(gòu)建優(yōu)化函數(shù)，并在可調(diào)鋼支撐的參數(shù)約束空間內(nèi)，求解優(yōu)化函數(shù)以生成調(diào)諧參數(shù)組合；

3、根據(jù)調(diào)諧參數(shù)組合驅(qū)動可調(diào)鋼支撐進行分級調(diào)整，分級調(diào)整后同步獲取樓面板的振動位移和可調(diào)鋼支撐的應(yīng)變增量作為反饋數(shù)據(jù)，并重新計算調(diào)整后傳遞路徑的貢獻變化量與樓面板的振幅衰減率；

4、當貢獻變化量與振幅衰減率連續(xù)多個采樣周期達到目標閾值時鎖定調(diào)諧參數(shù)組合，否則分析反饋數(shù)據(jù)以調(diào)整優(yōu)化函數(shù)的求解參數(shù)與振動信號的分析參數(shù)。

5、可選地，所述識別主導激勵頻率包括：

6、在樓面板上部署振動傳感器和可調(diào)鋼支撐，以實時獲取樓面板的振動信號，對振動信號進行降噪處理后得到有效振動信號；

7、根據(jù)有效振動信號的幅值波動特征自適應(yīng)調(diào)整時頻處理參數(shù)，對有效振動信號進行時頻聯(lián)合分解，篩選形成頻率候選集；

8、融合有效振動信號的能量穩(wěn)定性與樓面板的響應(yīng)敏感性以構(gòu)建動態(tài)權(quán)重，迭代計算頻率候選集中不同頻率的評估指數(shù)，鎖定連續(xù)多個采樣周期內(nèi)評估指數(shù)最大的頻率作為主導激勵頻率。

9、可選地，識別所述振動能量的傳遞路徑及其貢獻度包括：

10、基于鎖定的主導激勵頻率，提取與主導激勵頻率對應(yīng)的、且位于振動傳感器與可調(diào)鋼支撐部署位置處的目標頻率信號；

11、計算振動傳感器與可調(diào)鋼支撐間目標頻率信號的相干系數(shù)，篩選相干系數(shù)大于關(guān)聯(lián)閾值的關(guān)聯(lián)鏈路，識別候選傳遞路徑；

12、融合候選傳遞路徑中目標頻率信號的能量占比、樓面板的振動幅值和可調(diào)鋼支撐的應(yīng)變靈敏度，計算不同候選傳遞路徑的貢獻度；

13、對貢獻度進行降序排序，并通過連續(xù)多個采樣周期內(nèi)相干系數(shù)的穩(wěn)定性與貢獻度的波動程度進行驗證，以鎖定振動能量的傳遞路徑及其貢獻度。

14、可選地，所述構(gòu)建優(yōu)化函數(shù)包括：

15、當主導激勵頻率與樓面板的自振頻率的比值落入預設(shè)共振區(qū)間時，提取鎖定的傳遞路徑及其貢獻度；

16、以傳遞路徑的貢獻度與樓面板的振動幅度為優(yōu)化目標，并根據(jù)不同傳遞路徑的貢獻度占比與振動幅度的振幅偏離程度確定權(quán)重系數(shù)；

17、基于傳遞路徑的貢獻度與可調(diào)鋼支撐的應(yīng)變靈敏度的關(guān)聯(lián)性，確定傳遞路徑與可調(diào)鋼支撐的適配系數(shù)，結(jié)合可調(diào)鋼支撐的物理結(jié)構(gòu)形成參數(shù)約束空間；

18、基于主導激勵頻率的穩(wěn)定性設(shè)置協(xié)調(diào)因子，以嵌入優(yōu)化目標的沖突協(xié)調(diào)項，并融合優(yōu)化目標、權(quán)重系數(shù)、參數(shù)約束空間與沖突協(xié)調(diào)項以構(gòu)建優(yōu)化函數(shù)。

19、可選地，所述生成調(diào)諧參數(shù)組合包括：

20、當主導激勵頻率的穩(wěn)定性不大于波動閾值時，通過梯度下降法對優(yōu)化函數(shù)進行求解，當主導激勵頻率的穩(wěn)定性大于波動閾值時，分段求解優(yōu)化函數(shù)；

21、在求解過程中，對判定為高貢獻度的傳遞路徑所對應(yīng)的可調(diào)鋼支撐，設(shè)置參數(shù)求解偏向因子，并根據(jù)調(diào)諧參數(shù)的適配關(guān)系嵌入交叉適配約束；

22、基于優(yōu)化函數(shù)的求解結(jié)果生成多組候選調(diào)諧參數(shù)，基于協(xié)調(diào)因子對候選調(diào)諧參數(shù)進行篩選，生成調(diào)諧參數(shù)組合。

23、可選地，所述分級調(diào)整包括：

24、基于傳遞路徑的貢獻度的排序結(jié)果，將調(diào)諧參數(shù)組合拆解為與傳遞路徑對應(yīng)的調(diào)整節(jié)點，并按貢獻度的占比梯度分配調(diào)整節(jié)點的參數(shù)調(diào)整量；

25、按貢獻度的排序結(jié)果順序驅(qū)動可調(diào)鋼支撐進行分級調(diào)整，每級調(diào)整前，基于傳遞路徑與可調(diào)鋼支撐的適配系數(shù)，修正對應(yīng)調(diào)整節(jié)點的參數(shù)調(diào)整量；

26、每級調(diào)整執(zhí)行過程中，實時監(jiān)測可調(diào)鋼支撐的應(yīng)變增量變化率，當應(yīng)變增量變化率大于安全閾值時，對調(diào)整節(jié)點的參數(shù)調(diào)整量進行補償調(diào)整。

27、可選地，所述計算調(diào)整后傳遞路徑的貢獻變化量與樓面板的振幅衰減率包括：

28、分級調(diào)整后同步獲取樓面板的振動位移與可調(diào)鋼支撐的應(yīng)變增量作為反饋數(shù)據(jù)，并提取分級調(diào)整后振動傳感器與可調(diào)鋼支撐的目標頻率信號；

29、基于傳遞路徑間相干系數(shù)的關(guān)聯(lián)性確定耦合影響系數(shù)，并結(jié)合目標頻率信號的能量占比變化，計算傳遞路徑的貢獻度的基礎(chǔ)變化量，通過耦合影響系數(shù)修正基礎(chǔ)變化量，得到調(diào)整后傳遞路徑的貢獻變化量；

30、將調(diào)整節(jié)點的參數(shù)調(diào)整量占比映射為加權(quán)系數(shù)，結(jié)合每級調(diào)整后樓面板的振動位移增量，計算分級調(diào)整后的加權(quán)振動幅值；

31、將調(diào)整前的振動幅值與加權(quán)振動幅值的差值除以調(diào)整前的振動幅值得到初始振幅衰減率，基于傳遞路徑與可調(diào)鋼支撐的適配系數(shù)修正初始振幅衰減率，得到調(diào)整后樓面板的振幅衰減率。

32、可選地，所述調(diào)整優(yōu)化函數(shù)的求解參數(shù)包括：

33、當貢獻變化量與振幅衰減率未達到目標閾值時，將反饋數(shù)據(jù)量化拆解為包括振動位移偏離、應(yīng)變增量超標與振動應(yīng)變協(xié)同失衡的反饋特征；

34、將振動位移偏離對應(yīng)參數(shù)求解偏向因子的調(diào)整，將應(yīng)變增量超標對應(yīng)交叉適配約束的調(diào)整，并將振動應(yīng)變協(xié)同失衡對應(yīng)協(xié)調(diào)因子的調(diào)整，鎖定待調(diào)整的求解參數(shù)；

35、按反饋特征的偏差程度設(shè)定求解參數(shù)的調(diào)整比例，若通過梯度下降法求解，則根據(jù)振動位移偏離的偏差程度調(diào)整步長系數(shù)，若通過分段求解，則根據(jù)應(yīng)變增量超標的偏差程度調(diào)整分段區(qū)間間隔，以調(diào)整優(yōu)化函數(shù)的求解參數(shù)。

36、可選地，調(diào)整所述振動信號的分析參數(shù)包括：

37、當貢獻變化量與振幅衰減率未達到目標閾值時，結(jié)合反饋數(shù)據(jù)、貢獻變化量和振幅衰減率，匹配主導激勵頻率識別偏差、傳遞路徑誤判與貢獻度計算失真的失效場景；

38、將主導激勵頻率識別偏差對應(yīng)時頻處理參數(shù)的調(diào)整，將傳遞路徑誤判對應(yīng)相干系數(shù)的關(guān)聯(lián)閾值的調(diào)整，并將貢獻度計算失真對應(yīng)計算貢獻度中融合邏輯的調(diào)整，鎖定待調(diào)整的振動信號的分析參數(shù)；

39、按失效場景的偏差程度設(shè)定調(diào)整比例，若主導激勵頻率的穩(wěn)定性不大于波動閾值時，增加采樣周期的數(shù)量，若主導激勵頻率的穩(wěn)定性大于波動閾值時，提升時頻處理參數(shù)的調(diào)整步長，以調(diào)整振動信號的分析參數(shù)。

40、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果為：通過在樓面板部署振動傳感器，實時獲取振動信號并分析，以精準識別主導激勵頻率、振動能量的傳遞路徑及其貢獻度，明確共振產(chǎn)生的根源，避免傳統(tǒng)技術(shù)因共振識別模糊導致的調(diào)控盲目性，為后續(xù)優(yōu)化函數(shù)構(gòu)建與調(diào)控資源分配提供精準依據(jù)；以傳遞路徑的貢獻度與樓面板的振動幅度為優(yōu)化目標，既聚焦共振能量傳遞，又關(guān)注整體振動抑制效果，同時將可調(diào)鋼支撐的參數(shù)約束空間納入考量，確保生成的調(diào)諧參數(shù)組合在滿足抑制需求的同時，適配可調(diào)鋼支撐的結(jié)構(gòu)承載能力，從源頭規(guī)避因參數(shù)超限導致的結(jié)構(gòu)安全風險，實現(xiàn)抑制效果與結(jié)構(gòu)安全的雙重保障。

41、驅(qū)動可調(diào)鋼支撐進行分級調(diào)整，避免一刀切調(diào)控導致的資源浪費，顯著提升調(diào)控資源的利用效率，確保調(diào)控動作直擊共振根源，快速削弱振動能量，獲取分級調(diào)整后的反饋數(shù)據(jù)，并重新計算傳遞路徑的貢獻變化量與樓面板的振幅衰減率，構(gòu)建識別、調(diào)控、反饋和修正的閉環(huán)優(yōu)化流程；當調(diào)控效果未達標時，對應(yīng)調(diào)整優(yōu)化函數(shù)的求解參數(shù)與振動信號的分析參數(shù)，及時修正初始參數(shù)偏差和工況變化帶來的調(diào)控失衡，確保抑制方法具備良好的動態(tài)適配性，能夠持續(xù)維持穩(wěn)定的共振抑制效果；整個方法流程貫穿結(jié)構(gòu)安全保障邏輯，有效避免調(diào)控過程中因參數(shù)不當引發(fā)的結(jié)構(gòu)應(yīng)變超標等風險，同時通過精準識別、靶向調(diào)控和動態(tài)修正的全流程設(shè)計，大幅提升樓面板共振抑制的可靠性與穩(wěn)定性。