户外大型摩天轮结构的振动控制

    户外大型摩天轮是一种新兴起的结构形式，监造起来面临很多严峻的技术挑战，相比一般钢结构一些强度、稳定、刚度指标来说，更为重要的是舒适度指标。而随着摩天轮尺寸增大，其变形将会更多，对舒适度指标要求更高。作为高耸钢结构的一种特殊形式，其受风荷载、地震作用影响更大，需要进行振动控制来满足舒适度要求。

    户外大型摩天轮结构设计目前正朝日益增高、轻质高强的方向发展。由于其结构高度不断升高，刚度、阻尼下降，在横向荷载作用下，结构摆动加大，影响正常使用。这类结构的设计要求是限制结构振动加速度，以满足人们感觉上的舒适度。风荷载和地震作用都是动力荷载，都会使结构产生振动，振动频率、振动加速度和振动持续时间，都会影响人体感觉，一般来说，人体感觉上的舒适度接线标准为：使人们烦恼的界限为15gal；非常烦恼的界限为50gal；不能忍受的界限为150gal。因此，对于人们能够上去旅游、观光的摩天轮结构设计，还必须满足舒适度和变形要求，设计中一般要求对结构进行振动控制。

    结构振动控制可分为被动控制、主动控制和介于两者之间的半主动控制三种。被动控制不需要外加能源，结构振动时带动控制装置运动，因控制力是被动产生的，故称被动控制。主动控制需要外加能源，当结构受到随机荷载作用时，控制机构内的传感器将结构响应（位移、速度、加速度）拾起，计算机接受此信息，加工后传给驱动设备，受电脑控制的设备选择最优控制力施加给结构，控制结构的振动，因控制装置按最优控制规律，由外加能源主动施加控制力，故称主动控制。半主动控制基本上是被动控制，但控制过程中，由外加能源调整控制机构的参数，从而调节控制力的作用。

    在这三种控制中，主动控制需要外加能源，控制机构比较复杂，理论上主动控制效果最好，但实践上尚未在高耸结构中实现，目前国内外所采用的结构振动控制，大多数还是被动控制。