CN111424833A - 一种土木工程减震装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于土木工程技术领域，公开了一种土木工程减震装置及其控制方法，所述土木工程减震装置包括：信号采集模块、通信模块、中央控制模块、数据分析模块、减震控制模块、综合评价模块、异常预警模块、电源供给模块、数据存储模块、显示模块。本发明提供的土木工程减震装置结构简单，不需要对主体建筑结构附加刚度，有效解决了阻尼器的初始刚度难于结构的侧向刚度相匹配的问题，并且减少了剪力墙、梁、柱的配筋数量和构件的截面尺寸，可有效节约成本，并且本发明不仅适合新建土木结构的抗震防风，而且对震后既有建筑物的抗震加固和震后维护也有很好的效果，并且自动化程度高，降低人员工作量，可以推广使用。
Description
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，尤其涉及一种土木工程减震装置及其控制方法。
背景技术
目前，传统土木工程中的结构抗震主要是通过弹塑性的设计手法，运用加强结构自身的抗震性能来达到减震的效果，这种方式属于被动和消极性的减震对策，因为人们对未来的地震灾害的具体强度与实际的特性不能加以确定与评估，如果按照传统的抗震手法来设计工程的结构，就不具备相应的自我调节能力，所以说传统的减震结构设计不能很好的满足土木工程的安全性能要求，从而产生严重的倒塌或者坍塌。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：土木工程中传统的抗震结构不具备自我的调节能力，因此不能很好的满足土木工程的安全性能要求，从而产生严重的倒塌或者坍塌。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种土木工程减震装置及其控制方法。
本发明是这样实现的，一种土木工程减震装置的控制方法，所述土木工程减震装置的控制方法包括以下步骤：
步骤一，通过布设于土木混凝土结构中的光纤传感器按照固定频率实时监测钢筋混凝土梁中纵向拉压钢筋和表层混凝土的震动和应变变化，识别和感测土木结构的内部信息，并将数据传递至通信装置。
步骤二，通信装置利用模数转换器和控制电路对采集的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行模数转换，并将转换后的数据发送给中央处理器：(I)将待转换的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据的模拟输入信号输入到放大器中进行放大处理；
(II)将放大后的模拟信号经模数转换器转换为数字输出信号；
(III)将所述数字输出信号经过带数模转换器的负反馈回路反馈到放大器的输入端后，通过放大器将转换后的数据发送给中央处理器。
步骤三，中央处理器控制ANSYS软件利用分析程序对接收的模数转换后的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行分析：(1)提取土木结构内部震动和应变力的变化数据的基本参数，并将参数按照表格形式进行编制；
(2)在ANSYS软件中应用ANSYS脚本语言APDL编写可实现土木结构内部数据分析的参数化程序，生成宏文件；
(3)指定工作路径，交互输入文件名和标题名，对数据进行预处理；交互输入基本参数值，自动完成数据的分析计算。
步骤四，中央处理器根据步骤三得到的分析计算结果，对土木结构的状态进行模拟，初步判断土木结构各位置所需补充的阻尼力。
步骤五，中央处理器根据步骤四的初步判断结果，发出控制指令对阻尼器进行驱动，分别控制各相应位置的阻尼器提供相应的阻尼力：1)预先设置土木结构各位置所需补充的阻尼力的阈值；
2)将初步判断的土木结构各位置所需补充的阻尼力与预定阈值进行比较；
3)中央处理器根据比较结果发出控制指令对阻尼器进行驱动。
步骤六，通过均匀布置于土木结构中的阻尼器耗散地震波传递给土木结构的能量，让结构整体上形成均匀的受力体系，减小土木结构的地震响应；通过评价程序对土木工程减震装置的效果进行综合评价。
进一步，步骤六之后，还需进行：
步骤1，通过预警装置对异常的土木结构内部数据进行预警；
步骤2，通过太阳能电池板为土木工程减震装置提供电力支持，保证各模块的功能进行有序执行；
步骤3，通过微型存储芯片存储采集的土木结构内部数据、模数转换后的数据、数据分析结果、减震控制效果、综合评价以及异常预警信息；
步骤4，通过LED显示屏显示采集的土木结构内部数据、模数转换后的数据、数据分析结果、减震控制效果、综合评价以及异常预警信息的实时数据。
进一步，步骤一中，所述光纤传感器的布设方法如下：
将光纤传感器通过胶水固定在混凝土梁的侧面，光纤的正面也涂覆胶水，并使用胶带覆盖整个光纤；
记录各光纤所固定的具体位置；
按正常工艺浇灌混凝土，待混凝土凝固24h后记录光纤所传递的载荷应变数值。
进一步，步骤二中，所述数模转换器配置为Sigma-Delta数模转换器，所述模数转换器配置为Sigma-Delta模数转换器；所述数模转换器和所述模数转换器使用同一时钟信号；
所述放大器后设置有低通滤波器，低通滤波器接收放大后的模拟输入信号；
所述放大器、模数转换器和所述数模转换器配置为单端结构或差分结构。
进一步，步骤三中，所述步骤(3)的预处理方法包括：
运用/CWD命令指定工作目录，使后续分析中生成的所有的文件都放在该工作目录下；
两次运用*ASK命令，分别实现分析文件名和分析标题名的交互输入，方便参数更改后不同分析文件的保存；
运用*CREATE，…*END命令，生成预处理宏文件，将上述命令流程序写入该宏文件。
进一步，步骤四中，所述阻尼器布设的原则如下：
首先应保证尽可能的减小质心和刚心的差异，使布置尽量对称、规整，从而减小扭转效应；
再次保证土木结构中的薄弱层或者薄弱部位，使薄弱部位减小弹塑性变形的产生，避免结构的构件破坏或者结构的倒塌。
进一步，步骤四中，所述阻尼器布设数量的设计算法如下：
(a)地震状态下任何时刻的能量方程如下式：
Ein＝Ev+Ec+Ek+Eh+Ed；
其中，Ein为地震波输入结构的总能量；Ev为结构的动能；Ec为结构的粘滞阻尼耗能；Ek为结构的弹性应变能；Eh为结构的非弹性变形滞回耗能；Ed为粘滞阻尼器耗散或吸收的能量；
(b)结构动能Ev及结构的弹性应变能Ek不能耗散地震能量，仅能实现能量的转换，且结构的粘滞阻尼耗能Ec占比极少，结构的非弹性变形滞回耗能Eh基本为零，因此能量方程可以简化为：Ein≤Ed；
(c)根据Maxwell模型可得阻尼器的耗能公式：
Ed＝nΨmEdi；
其中，Edi为单个耗能器循环一周耗散的地震能量，n为粘滞阻尼器个数；m为粘滞阻尼器循环次数，Ψ为不同粘滞阻尼器一起工作的系数；
(d)将步骤(b)和步骤(c)得到的式子进行整合得：
本发明的另一目的在于提供一种应用所述的土木工程减震装置的控制方法的土木工程减震装置，所述土木工程减震装置包括：
信号采集模块、通信模块、中央控制模块、数据分析模块、减震控制模块、综合评价模块、异常预警模块、电源供给模块、数据存储模块、显示模块。
信号采集模块，与中央控制模块连接，用于通过布设于土木混凝土结构中的光纤传感器按照固定频率实时监测钢筋混凝土梁中纵向拉压钢筋和表层混凝土的震动参数和应变力的变化，识别和感测土木结构的内部信息，并将数据传递至通信装置；
通信模块，与中央控制模块连接，用于通过通信装置利用模数转换器和控制电路对采集的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行模数转换，并将转换后的数据发送给中央处理器；
中央控制模块，与信号采集模块、通信模块、数据分析模块、减震控制模块、综合评价模块、异常预警模块、电源供给模块、数据存储模块、显示模块连接，用于通过中央处理器接收进行模数转换后的土木结构内部数据，并进行计算、发出控制指令以及对阻尼器进行驱动，并且土木结构的状态进行模拟，做出初步的判断；
数据分析模块，与中央控制模块连接，用于通过ANSYS软件利用分析程序对模数转换后的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行分析；
减震控制模块，与中央控制模块连接，用于通过均匀布置于土木结构中的阻尼器耗散地震波传递给土木结构的能量，让结构整体上形成均匀的受力体系，减小土木结构的地震响应；
综合评价模块，与中央控制模块连接，用于通过评价程序对土木工程减震装置的效果进行综合评价；
异常预警模块，与中央控制模块连接，用于通过预警装置对异常的土木结构内部数据进行预警；
电源供给模块，与中央控制模块连接，用于通过太阳能电池板为土木工程减震装置提供电力支持，保证各模块的功能进行有序执行；
数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过微型存储芯片存储采集的土木结构内部数据、模数转换后的数据、数据分析结果、减震控制效果、综合评价以及异常预警信息；
显示模块，与信号控制模块连接，用于通过LED显示屏显示采集的土木结构内部数据、模数转换后的数据、数据分析结果、减震控制效果、综合评价以及异常预警信息的实时数据。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述的土木工程减震装置的控制方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的土木工程减震装置的控制方法。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
(1)本发明结构简单，不需要对主体建筑结构附加刚度，有效解决了阻尼器的初始刚度难于结构的侧向刚度相匹配的问题，并且减少了剪力墙、梁、柱的配筋数量和构件的截面尺寸，可有效节约成本，并且本发明不仅适合新建土木结构的抗震防风，而且对震后既有建筑物的抗震加固和震后维护也有很好的效果，并且自动化程度高，降低人员工作量，可以推广使用。本发明的模数转换装置和模数转换方法能保证模拟输入信号幅度在一个大的变化范围内，输出最大而不失真的数字信号，具有高线性度。本发明提供的减震控制方法应用ANSYS脚本语言APDL开发数据分析程序，通过简单的修改参数可反复分析各种尺寸，不同材料，不同载荷的多种设计方案或设计工况的受力情况，极大的缩短了设计时间，提高了分析效率，减少了设计费用和分析成本。
(2)本发明提供的光纤传感器的布设方法，布设灵活、存活率高、可以监测土木结构中不同位置的震动、应变情况及范围大小，从而针对性的控制阻尼器进行调节。
(3)本发明提供的阻尼器布设数量算法，是根据结构地震响应的约束调节进行设计的，可以保证满足土木结构的耗震需要，又可降低成本。
(4)本发明提供的阻尼器的布设原则，可以降低土木结构的层位移、层间位移、层间位移角等，可以提高土木结构的抗震性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的土木工程减震装置的控制方法流程图。
图2是本发明实施例提供的土木工程减震装置的结构框图；
图中：1、信号采集模块；2、通信模块；3、中央控制模块；4、数据分析模块；5、减震控制模块；6、综合评价模块；7、异常预警模块；8、电源供给模块；9、数据存储模块；10、显示模块。
图3是本发明实施例提供的通信装置利用模数转换器和控制电路对采集的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行模数转换，并将转换后的数据发送给中央处理器的方法流程图。
图4是本发明实施例提供的通过中央处理器控制ANSYS软件利用分析程序对接收的模数转换后的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行分析的方法流程图。
图5是本发明实施例提供的中央处理器根据初步判断结果，发出控制指令对阻尼器进行驱动，控制各相应位置的阻尼器提供相应的阻尼力的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种土木工程减震装置及其控制方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的土木工程减震装置的控制方法包括以下步骤：
S101，通过布设于土木混凝土结构中的光纤传感器按照固定频率实时监测钢筋混凝土梁中纵向拉压钢筋和表层混凝土的震动参数和应变力的变化，识别和感测土木结构的内部信息，并将数据传递至通信装置。
S102，通过通信装置利用模数转换器和控制电路对采集的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行模数转换，并将转换后的数据发送给中央处理器。
S103，通过中央处理器接收进行模数转换后的土木结构内部数据，并进行计算、发出控制指令以及对阻尼器进行驱动，并且土木结构的状态进行模拟，做出初步的判断。
S104，中央处理器控制ANSYS软件利用分析程序对接收的模数转换后的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行分析。
S105，中央处理器根据S104得到的分析计算结果，对土木结构的状态进行模拟，初步判断土木结构各位置所需补充的阻尼力。
S106，中央处理器根据步骤四的初步判断结果，发出控制指令对阻尼器进行驱动，分别控制各相应位置的阻尼器提供相应的阻尼力。
S107，通过均匀布置于土木结构中的阻尼器耗散地震波传递给土木结构的能量，让结构整体上形成均匀的受力体系，减小土木结构的地震响应。
S108，通过评价程序对土木工程减震装置的效果进行综合评价；通过预警装置对异常的土木结构内部数据进行预警；通过太阳能电池板为土木工程减震装置提供电力支持，保证各模块的功能进行有序执行。
S109，通过微型存储芯片存储采集的土木结构内部数据、模数转换后的数据、数据分析结果、减震控制效果、综合评价以及异常预警信息。
S110，通过LED显示屏显示采集的土木结构内部数据、模数转换后的数据、数据分析结果、减震控制效果、综合评价以及异常预警信息的实时数据。
如图2所示，本发明实施例提供的土木工程减震装置包括：信号采集模块1、通信模块2、中央控制模块3、数据分析模块4、减震控制模块5、综合评价模块6、异常预警模块7、电源供给模块8、数据存储模块9、显示模块10。
信号采集模块1，与中央控制模块3连接，用于通过布设于土木混凝土结构中的光纤传感器按照固定频率实时监测钢筋混凝土梁中纵向拉压钢筋和表层混凝土的震动参数和应变力的变化，识别和感测土木结构的内部信息，并将数据传递至通信装置；
通信模块2，与中央控制模块3连接，用于通过通信装置利用模数转换器和控制电路对采集的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行模数转换，并将转换后的数据发送给中央处理器；
中央控制模块3，与信号采集模块1、通信模块2、数据分析模块4、减震控制模块5、综合评价模块6、异常预警模块7、电源供给模块8、数据存储模块9、显示模块10连接，用于通过中央处理器接收进行模数转换后的土木结构内部数据，并进行计算、发出控制指令以及对阻尼器进行驱动，并且土木结构的状态进行模拟，做出初步的判断；
数据分析模块4，与中央控制模块3连接，用于通过ANSYS软件利用分析程序对模数转换后的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行分析；
减震控制模块5，与中央控制模块3连接，用于通过均匀布置于土木结构中的阻尼器耗散地震波传递给土木结构的能量，让结构整体上形成均匀的受力体系，减小土木结构的地震响应；
综合评价模块6，与中央控制模块3连接，用于通过评价程序对土木工程减震装置的效果进行综合评价；
异常预警模块7，与中央控制模块3连接，用于通过预警装置对异常的土木结构内部数据进行预警；
电源供给模块8，与中央控制模块3连接，用于通过太阳能电池板为土木工程减震装置提供电力支持，保证各模块的功能进行有序执行；
数据存储模块9，与中央控制模块3连接，用于通过微型存储芯片存储采集的土木结构内部数据、模数转换后的数据、数据分析结果、减震控制效果、综合评价以及异常预警信息；
显示模块10，与信号控制模块3连接，用于通过LED显示屏显示采集的土木结构内部数据、模数转换后的数据、数据分析结果、减震控制效果、综合评价以及异常预警信息的实时数据。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本发明实施例提供的土木工程减震装置的控制方法如图1所示，作为优选实施例，如图3所示，本发明实施例提供的通信装置利用模数转换器和控制电路对采集的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行模数转换，并将转换后的数据发送给中央处理器的方法包括：
S201，将待转换的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据的模拟输入信号输入到放大器中进行放大处理。
S202，将放大后的模拟信号经模数转换器转换为数字输出信号。
S203，将所述数字输出信号经过带数模转换器的负反馈回路反馈到放大器的输入端后，通过放大器将转换后的数据发送给中央处理器。
本发明实施例提供的数模转换器配置为Sigma-Delta数模转换器，所述模数转换器配置为Sigma-Delta模数转换器；所述数模转换器和所述模数转换器使用同一时钟信号；
所述放大器后设置有低通滤波器，低通滤波器接收放大后的模拟输入信号；
所述放大器、模数转换器和所述数模转换器配置为单端结构或差分结构。
实施例2
本发明实施例提供的土木工程减震装置的控制方法如图1所示，作为优选实施例，如图4所示，本发明实施例提供的通过中央处理器控制ANSYS软件利用分析程序对接收的模数转换后的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行分析的方法包括：
S301，提取土木结构内部震动和应变力的变化数据的基本参数，并将参数按照表格形式进行编制。
S302，在ANSYS软件中应用ANSYS脚本语言APDL编写可实现土木结构内部数据分析的参数化程序，生成宏文件。
S303，指定工作路径，交互输入文件名和标题名，对数据进行预处理；交互输入基本参数值，自动完成数据的分析计算。
本发明实施例提供的步骤S303的预处理方法包括：
运用/CWD命令指定工作目录，使后续分析中生成的所有的文件都放在该工作目录下；
两次运用*ASK命令，分别实现分析文件名和分析标题名的交互输入，方便参数更改后不同分析文件的保存；
运用*CREATE，…*END命令，生成预处理宏文件，将上述命令流程序写入该宏文件。
实施例3
本发明实施例提供的土木工程减震装置的控制方法如图1所示，作为优选实施例，如图5所示，本发明实施例提供的中央处理器根据初步判断结果，发出控制指令对阻尼器进行驱动，分别控制各相应位置的阻尼器提供相应的阻尼力的方法包括：
S401，预先设置土木结构各位置所需补充的阻尼力的阈值。
S402，将初步判断的土木结构各位置所需补充的阻尼力与预定阈值进行比较。
S403，中央处理器根据比较结果发出控制指令对阻尼器进行驱动。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种土木工程减震装置的控制方法，其特征在于，所述土木工程减震装置的控制方法包括以下步骤：
步骤一，通过布设于土木混凝土结构中的光纤传感器按照固定频率实时监测钢筋混凝土梁中纵向拉压钢筋和表层混凝土的震动和应变变化，识别和感测土木结构的内部信息，并将数据传递至通信装置；
步骤二，通信装置利用模数转换器和控制电路对采集的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行模数转换，并将转换后的数据发送给中央处理器：(I)将待转换的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据的模拟输入信号输入到放大器中进行放大处理；
(II)将放大后的模拟信号经模数转换器转换为数字输出信号；
(III)将所述数字输出信号经过带数模转换器的负反馈回路反馈到放大器的输入端后，通过放大器将转换后的数据发送给中央处理器；
步骤三，中央处理器控制ANSYS软件利用分析程序对接收的模数转换后的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行分析：(1)提取土木结构内部震动和应变力的变化数据的基本参数，并将参数按照表格形式进行编制；
(2)在ANSYS软件中应用ANSYS脚本语言APDL编写可实现土木结构内部数据分析的参数化程序，生成宏文件；
(3)指定工作路径，交互输入文件名和标题名，对数据进行预处理；交互输入基本参数值，自动完成数据的分析计算；
步骤四，中央处理器根据步骤三得到的分析计算结果，对土木结构的状态进行模拟，初步判断土木结构各位置所需补充的阻尼力；
步骤五，中央处理器根据步骤四的初步判断结果，发出控制指令对阻尼器进行驱动，分别控制各相应位置的阻尼器提供相应的阻尼力：1)预先设置土木结构各位置所需补充的阻尼力的阈值；
2)将初步判断的土木结构各位置所需补充的阻尼力与预定阈值进行比较；
3)中央处理器根据比较结果发出控制指令对阻尼器进行驱动；
步骤六，通过均匀布置于土木结构中的阻尼器耗散地震波传递给土木结构的能量，让结构整体上形成均匀的受力体系，减小土木结构的地震响应；通过评价程序对土木工程减震装置的效果进行综合评价。
2.如权利要求1所述的土木工程减震装置的控制方法，其特征在于，步骤六之后，还需进行：
步骤1，通过预警装置对异常的土木结构内部数据进行预警；
步骤2，通过太阳能电池板为土木工程减震装置提供电力支持，保证各模块的功能进行有序执行；
步骤3，通过微型存储芯片存储采集的土木结构内部数据、模数转换后的数据、数据分析结果、减震控制效果、综合评价以及异常预警信息；
步骤4，通过LED显示屏显示采集的土木结构内部数据、模数转换后的数据、数据分析结果、减震控制效果、综合评价以及异常预警信息的实时数据。
3.如权利要求1所述的土木工程减震装置的控制方法，其特征在于，步骤一中，所述光纤传感器的布设方法如下：
将光纤传感器通过胶水固定在混凝土梁的侧面，光纤的正面也涂覆胶水，并使用胶带覆盖整个光纤；
记录各光纤所固定的具体位置；
按正常工艺浇灌混凝土，待混凝土凝固24h后记录光纤所传递的载荷应变数值。
4.如权利要求1所述的土木工程减震装置的控制方法，其特征在于，步骤二中，所述数模转换器配置为Sigma-Delta数模转换器，所述模数转换器配置为Sigma-Delta模数转换器；所述数模转换器和所述模数转换器使用同一时钟信号；
所述放大器后设置有低通滤波器，低通滤波器接收放大后的模拟输入信号；
所述放大器、模数转换器和所述数模转换器配置为单端结构或差分结构。
5.如权利要求1所述的土木工程减震装置的控制方法，其特征在于，步骤三中，所述步骤(3)的预处理方法包括：
运用/CWD命令指定工作目录，使后续分析中生成的所有的文件都放在该工作目录下；
两次运用*ASK命令，分别实现分析文件名和分析标题名的交互输入，方便参数更改后不同分析文件的保存；
运用*CREATE，…*END命令，生成预处理宏文件，将上述命令流程序写入该宏文件。
6.如权利要求1所述的土木工程减震装置的控制方法，其特征在于，步骤四中，所述阻尼器布设的原则如下：
首先应保证尽可能的减小质心和刚心的差异，使布置尽量对称、规整，从而减小扭转效应；
再次保证土木结构中的薄弱层或者薄弱部位，使薄弱部位减小弹塑性变形的产生，避免结构的构件破坏或者结构的倒塌。
7.如权利要求1所述的土木工程减震装置的控制方法，其特征在于，步骤四中，所述阻尼器布设数量的设计算法如下：
(a)地震状态下任何时刻的能量方程如下式：
Ein＝Ev+Ec+Ek+Eh+Ed；
其中，Ein为地震波输入结构的总能量；Ev为结构的动能；Ec为结构的粘滞阻尼耗能；Ek为结构的弹性应变能；Eh为结构的非弹性变形滞回耗能；Ed为粘滞阻尼器耗散或吸收的能量；
(b)结构动能Ev及结构的弹性应变能Ek不能耗散地震能量，仅能实现能量的转换，且结构的粘滞阻尼耗能Ec占比极少，结构的非弹性变形滞回耗能Eh基本为零，因此能量方程可以简化为：Ein≤Ed；
(c)根据Maxwell模型可得阻尼器的耗能公式：
Ed＝nΨmEdi；
其中，Edi为单个耗能器循环一周耗散的地震能量，n为粘滞阻尼器个数；m为粘滞阻尼器循环次数，Ψ为不同粘滞阻尼器一起工作的系数；
(d)将步骤(b)和步骤(c)得到的式子进行整合得：
8.一种应用如权利要求1～7任意一项所述的土木工程减震装置的控制方法的土木工程减震装置，其特征在于，所述土木工程减震装置包括：
信号采集模块，与中央控制模块连接，用于通过布设于土木混凝土结构中的光纤传感器按照固定频率实时监测钢筋混凝土梁中纵向拉压钢筋和表层混凝土的震动参数和应变力的变化，识别和感测土木结构的内部信息，并将数据传递至通信装置；
通信模块，与中央控制模块连接，用于通过通信装置利用模数转换器和控制电路对采集的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行模数转换，并将转换后的数据发送给中央处理器；
中央控制模块，与信号采集模块、通信模块、数据分析模块、减震控制模块、综合评价模块、异常预警模块、电源供给模块、数据存储模块、显示模块连接，用于通过中央处理器接收进行模数转换后的土木结构内部数据，并进行计算、发出控制指令以及对阻尼器进行驱动，并且土木结构的状态进行模拟，做出初步的判断；
数据分析模块，与中央控制模块连接，用于通过ANSYS软件利用分析程序对模数转换后的土木结构内部的震动参数和应变力的变化数据进行分析；
减震控制模块，与中央控制模块连接，用于通过均匀布置于土木结构中的阻尼器耗散地震波传递给土木结构的能量，让结构整体上形成均匀的受力体系，减小土木结构的地震响应；
综合评价模块，与中央控制模块连接，用于通过评价程序对土木工程减震装置的效果进行综合评价；
异常预警模块，与中央控制模块连接，用于通过预警装置对异常的土木结构内部数据进行预警；
电源供给模块，与中央控制模块连接，用于通过太阳能电池板为土木工程减震装置提供电力支持，保证各模块的功能进行有序执行；
数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过微型存储芯片存储采集的土木结构内部数据、模数转换后的数据、数据分析结果、减震控制效果、综合评价以及异常预警信息；
显示模块，与信号控制模块连接，用于通过LED显示屏显示采集的土木结构内部数据、模数转换后的数据、数据分析结果、减震控制效果、综合评价以及异常预警信息的实时数据。
9.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如权利要求1～7任意一项所述的土木工程减震装置的控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1～7任意一项所述的土木工程减震装置的控制方法。
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