1.1  研究背景及其意义

地震，作为一种地质灾害，其给人类社会造成的损失是全球所有自然灾害中最严重的之一。地震的发生具有很多不确定性和不可预知性。因此，破坏性地震，往往在毫无预兆的情况下突然出现，地面剧烈摇动甚至出现裂纹、塌陷，建筑物相继倒塌，桥梁断落，水坝开裂等等，更有甚者，整座城市都有可能会被摧毁。然而，这只是地震所造成的直接灾害。在地震之后，其造成的次生灾害也不能忽视。因房屋倒塌后火源失控引起的火灾；水坝开裂引起的水灾；海底地震造成的海啸冲上海岸，破坏沿海地区；水源、供水系统等的破坏或污染以及灾区生活环境的严重恶化引起的瘟疫等严重次生灾害更是雪上加霜，给人类带来了极大的灾难。实际上，全世界每年要发生大概几百万次左右的地震，虽然大部分地震要么是因为发生在海洋或地壳的深处，要么由于震级太小而无法被人感觉到，但每年给灾区人民带来巨大的生命财产损失的地震仍有不少。

当前的科学技术的发展水平还不足以预测地震是否会发生，在未来较长的一段时间之内，地震依然是无法预测的。即使有例子曾经成功预测过地震，但是基本上都是巧合。因此，对于地震，我们更应该做的不是地震的预测，而是提高建筑物的抗震等级，改进减振器的设计，做好防御。

磁流变弹性体作为一种智能材料，它的流变特性可以根据外加磁场的变化而发生变化，故线圈电流大小的改变可以带来磁场的变化，从而改变其刚度，以达到减振的目的。

1.2  磁流变弹性体的研究现状

1.3  半主动控制的研究现状

1.4  本文的研究内容

本文的主要内容包括：

1）利用磁流变弹性体刚度与阻尼可控的特性，设计建筑物基础减震器结构，通过计算确定其各种参数，并用Pro/Engineer对结构进行建模。

2）利用ANSYS软件对结构的合理性进行模拟和仿真，比较不同电流下减振器中磁流变弹性体处的磁感应强度大小，对结构优化给出建议。

3）最后利用半主动控制原理，进行控制系统的硬件和软件设计，以实现减震效果。

2  磁流变弹性体减振器结构设计

2.1  已有的磁流变弹性体减振器介绍

磁流变弹性体减振器主要应用在两种工作条件下，即剪切模式和挤压模式。但是目前的研究很多都是剪切模式下的。

第一个工作在剪切模式的磁流变弹性体可调谐式减振器是由Ginder等人设计的，如图2.1所示。该减振器由低碳钢及两块各向异性磁流变弹性体形成闭合磁路，所需磁场由通电线圈提供。响应质量块被置于两块材料之间，允许其在竖直方向上运动。