应用固定质量阻尼器的风机塔架风致振动控制研究

设置振动控制装置对风电机组塔架进行振动控制,能有效降低风塔的动力响应。目前在风电机组塔架中应用最为广泛的调谐质量阻尼器(TMD,tuned mass damper)存在着质量单元安装空间受到限制,且会增加塔体负担等问题。本文提出了用于塔架减振的固定质量阻尼器(FMD,fixed mass damper),它通过改变塔架与上部结构的连接方式,在机舱与塔架中间设置弹簧和阻尼单元,利用机舱、叶片等上部结构作为质量单元去减小塔架的振动。本文以某2MW风力发电机组塔架为例,建立FMD-塔架结构模型,并对其进行风载流固耦合动力响应分析。结果表明,塔架装设FMD耗能减振装置后,额定风况下塔架位移减小32%,同时加速度减小26.6%。由分析可知FMD-塔架结构较无控风机结构风载下动力响应减小明显且避免了传统TMD耗能减振装置安装不易、附加质量负担等问题,故FMD耗能减振装置可在风电机组中得到有效应用。     

高阻尼橡胶在斜拉索减振器中的应用研究

高阻尼橡胶因其耗能性能被广泛用于拉索减振中。利用高阻尼橡胶剪切耗能优于挤压耗能的特性，提出了一种简便可行的外置式拉索减振器的设计方法；并讨论了减振器刚度、安装位置、橡胶材料、拉索长度等参数对减振效果的影响．     

基于剪切增稠液的耗能器设计与性能分析

为增强非结构构件的抗振性能,文中基于约束阻尼形式以及新型阻尼材料STF,提出一种贴附式夹层耗能器。文中介绍耗能器的构造及工作原理并通过STF的增稠机理解释其减振耗能的可行性;其次通过数值模拟的方式研究耗能器中STF夹层厚度对其耗能性能的影响,得出在非结构构件的振动频率不同时,耗能器应选择适宜的夹层厚度,为非结构构件耗能减振提供了新思路。     

基于弯曲错动的耗能阻尼片机理分析与试验研究

以广州合景大厦顶部玻璃幕墙减振设计为工程背景设计了新型夹层钢板橡胶耗能阻尼片。探讨了靠弯曲错动耗能的粘弹性阻尼片的工作机理,建立了耗能阻尼片设计与ANSYS软件计算的接口。利用几何关系、物理关系等建立阻尼理论的Kelvin-Voigt模型,通过机理分析得出等效阻尼力。选择了3组典型试件进行同工况动力试验,验证和分析了等效阻尼力模型。所提出的理论模型能够提供任意尺寸和任意布置的耗能阻尼片适用ANSYS计算的阻尼单元,可直接用于结构减振控制时程分析计算。理论计算、同工况动力试验以及ANSYS软件计算所表现出的结果具有较好的一致性,说明理论分析可以用于一般工程的耗能阻尼片设计。     

耗能型粘滞阻尼器在高层建筑制振作用的研究

目前国内外很多学者致力于工程结构抑制振动方面的研究，文章着重探讨了耗能型粘滞阻尼器在高层钢结构建筑制振方面的作用，介绍了耗能型粘滞阻尼减振装置的作用机理，提出了安装耗能粘滞阻尼减振装置的高层建筑的设计思路，并通过模型计算来验证耗能型粘滞阻尼器对于工程减振的作用。     

基于黏滞阻尼墙的高层建筑结构集成优化设计

黏滞阻尼墙是一种效率高的新型建筑结构消能减振部件,对于地震响应和风振动响应均有较好的减振效果,其为结构提供附加阻尼比可降低结构构件内力,从而为结构的构件设计提供了优化空间。提出一种基于黏滞阻尼墙的高层建筑结构集成优化设计方法,依据高层建筑结构构件的抗震性能目标及构件尺寸控制条件,加入黏滞阻尼墙对结构构件进行优化。以某300 m带环带桁架的框架核心筒超高层建筑为例,优化布置黏滞阻尼墙并且进行结构构件优化设计。结果表明,黏滞阻尼墙对高层建筑结构集成的优化可为结构主体带来经济性。     

无约束段对工字形内芯防屈曲支撑滞回耗能性能的影响

设计了12个无约束段的防屈曲支撑构件,利用ABAQUS软件对其进行有限元分析,研究无约束段长度、是否利用槽钢加强无约束段及加强槽钢的长度和厚度对构件滞回耗能性能及承载力的影响。结果表明:无约束段长度对防屈曲支撑构件滞回耗能性能及承载力影响显著,当无约束段长度与构件在轴力作用下产生的最大位移近似相等时,构件耗能效果更明显;经槽钢加强的构件具有良好的滞回耗能性能及承载力;无约束段加强槽钢的长度对构件滞回耗能性能与承载力影响显著,加强槽钢的长度为无约束段长度的2倍时,构件具有更好的滞回耗能性能与承载力;加强槽钢的厚度对构件的滞回耗能性能与承载力影响不大,设计构件时可适当减小槽钢的厚度以提高材料的利用率。     

巨型框架多功能减振结构体系的减振机理及其减振效果分析

巨型框架多功能减振结构体系具有调频质量减振、基础隔震和阻尼耗能减振等多种减振功能。理论分析表明 ,在巨型框架多功能减振结构体系中 ,影响主框架减振效果的主要因素有隔震次框架的位置和数量、调谐比及隔震层的阻尼比等。本文研究了这些因素对主框架减振效果的影响规律 ,提出了巨型框架多功能减振结构中减振装置的布置原则及其性能参数的确定原则     

大跨越输电塔线体系动力特性及风振响应

以正在建设中的世界第一高 3 46 5m的输电塔———江阴大跨越为工程背景 ,建立了考虑输电线、绝缘子和塔架耦合的两塔三段线分析模型 ,用非线性有限元分析方法对大跨越塔线体系进行了风振响应分析 ,并进行了气动弹性模型风洞试验。通过理论计算和试验研究 ,指出输电线对塔架的自振频率影响较小 ,而结构体系风振响应分析则应考虑塔线耦合影响 ,提出的分析方法和得到的结论可供实际工程抗风设计参考     

高层建筑顶部悬挑幕墙减振用新型阻尼片的理论研究

以广州合景大厦为工程背景,设计了新型夹层钢板橡胶耗能阻尼片对顶部悬挑玻璃幕墙构架进行减振控制。通过理论分析和试验研究探讨了靠弯曲错动耗能的粘弹性阻尼片的工作机理,建立起耗能阻尼片设计与ANSYS软件计算的接口。选择了三组典型试件进行同工况动力试验,验证和分析了等效阻尼力模型。本文理论能够提供任意尺寸和任意布置的耗能阻尼片ANSYS计算适用的阻尼单元,可直接用于结构整体风振控制ANSYS时程分析计算。理论计算、同工况动力试验以及ANSYS软件计算所表现出的结果具有较好的一致性,说明本文理论可以用于一般工程的耗能阻尼片设计。     

Seismic resilience design of a super high-rise office building

以一栋超高层办公楼为例，介绍了工程结构的抗震性能目标及耗能装置耗能目标，将可恢复功能防震结构的概念从理论应用到实际工程中。在传统抗震结构布置的基础上，根据结构受力特点布置了BRB、软钢连梁、伸臂阻尼及阻尼墙等耗能装置，并进行了多遇地震作用下的弹性分析和罕遇地震、极罕遇地震作用下的弹塑性分析。多遇地震作用下的弹性分析结果表明，结构主要指标均满足规范要求；罕遇地震作用下的弹塑性分析结果表明，可更换构件及黏滞阻尼构件充分耗能，能够有效地控制结构的残余层间位移角及结构的损伤，结构整体具有良好的震后可恢复性能；极罕遇地震作用下的弹塑性分析结果表明，结构可达到“不倒”的性能目标。     

基于风洞试验的变阻尼质量调谐阻尼器景观塔的减振分析

基于风洞试验得到的各结构层风荷载时程，采用ABAQUS软件对景观塔无控结构和有控结构进行10,50,100 a重现期风作用下的风振响应分析，得到了质量调谐阻尼器(TMD)在不同重现期风荷载作用下的减振效果。计算结果表明：两级变阻尼TMD能有效减小风荷载作用下结构的响应，减振效率随着楼层的增高而增大；风荷载作用下TMD均未超出最大行程，10 a重现期风作用下处于一级阻尼；50、100 a重现期风作用下二级阻尼发挥作用；设置TMD能有效提高结构舒适度，TMD对加速度控制的效率高于位移控制；TMD作为一种有效的减振控制装置，适用于有限位需求的高耸结构风振设计。     

拉索减振用高阻尼橡胶剪切性能试验研究

鉴于目前实桥上拉索减振用高阻尼橡胶圈是利用高阻尼橡胶的挤压性能,而不是耗能效果更好的剪切性能,材料利用率低。通过高阻尼橡胶减振器试件剪切性能试验,获得了频率、应变幅值、厚度等各种参数对高阻尼橡胶减振器试件的影响规律;最后利用高阻尼橡胶剪切耗能优于挤压耗能的特性,提出了一种简便可行的外置式拉索减振器的设计方法。     

钢筋混凝土受弯构件振动中的阻尼耗能研究

首先分析了钢筋混凝土结构在振动过程中阻尼耗能的影响因素,探讨了不同的阻尼耗能定义及其适用范围。然后以钢筋混凝土受弯构件为研究对象,对其在振动中的阻尼耗能问题进行了探讨,分析中把阻尼耗能看成是一种空间分布的能量损失,研究了受弯构件阻尼耗能与振动应力幅值、混凝土强度等级、配箍率和最大剪应力的关系,并通过他人试验资料确定了振动应力幅值系数n和阻尼耗能因子J,为阻尼耗能的计算提供了另一种理论基础。     

高层建筑结构的风振阻尼控制分析与设计方法

本文首先分析了阻尼比对结构风振反应的控制效果,重点讨论了阻尼比对风振脉动增大系数的减小效果和具体计算方法,给出了便于工程实际应用的阻尼比.其次,分析了结构耗能减振系统的附加阻尼特性,同时说明了本文提出的方法可以方便地用于大型结构的风振阻尼控制分析和设计。     

BIM技术在装配式风电混合塔筒构件生产中的应用

以某装配式风电混合塔架为依托,探讨BIM技术在装配式风电混合塔架混凝土段生产中的应用.通过创建参数化的BIM模型,进行预制构件场地布置、预制塔筒生产仿真模拟、预制塔筒模具虚拟拼装等,借助BIM技术对预制塔筒生产提前模拟,对模具进行预拼装,从而提前发现可能存在问题,助力预制塔筒构件的生产.     

大跨越输电塔-线体系的风控效果研究

本文研究了大跨越输电塔-线体系风控效果的敏感性和橡胶铅芯阻尼器的实用性,从橡胶铅芯阻尼器的变形、刚度和阻尼各自的减振效果等方面验证了阻尼器的风控效果。研究表明:阻尼器控制后大跨越输电塔-线体系的位移响应均大幅降低;各风向角动风作用下均会引起大跨越输电塔-线体系的横线向和顺线向振动;同时,位移响应的最不利风向角与内力响应的最不利风向角不一定相同。塔高和输电线张力均会影响大跨越输电塔-线体系的横线向与顺线向的位移和加速度响应和风控效果。在设计风速下,安装于优化位置的橡胶铅芯阻尼器均能正常工作,其刚度和阻尼对大跨越输电塔-线体系的风控效果均有贡献,阻尼发挥了主导作用。     

高风地区超高钢结构黏滞阻尼多性能减振设计

对超高层结构的抗风性能要求很难单独通过调整结构构件尺寸来满足,所以耗能减振技术应运而生。耗能减振技术为建筑抗风设计开辟了新的途径,并以传统抗风设计无可比拟的优点,受到了各国学者和工程人员的青睐和重视,得到了越来越多的研究。黏滞阻尼器作为一种速度相关的耗能减振设备,具有出力平稳、在微小位移下仍能发挥作用的优点,因此黏滞阻尼器在风荷载下能够正常发挥作用。反向肘节放大系统是一种阻尼器位移放大的机械系统,它可以将阻尼器的作用放大到2～4倍,在减振效果相同时可以将阻尼器数减少几乎一半。在此基础上,以某超高层项目作为工程案例介绍了该项目黏滞阻尼系统的具体设计,并对有控结构和无控结构在风荷载下的性能进行了对比,结果表明,黏滞阻尼系统显著提高了结构的抗风性能。     

弹簧-阻尼减振支座性能试验研究

设计制作了一种由圆柱螺旋弹簧与筒式黏滞阻尼器组合而成的弹簧-阻尼减振支座用于竖向减振,对其进行了频率相关性、位移幅值相关性以及反复加载相关性试验,测得了不同工况下的阻尼耗能、等效刚度、等效黏滞系数和损耗因子,研究了轴承力学性能对位移幅值和加载频率的影响.采用Kelvin模型对弹簧-阻尼减振支座的迟滞回线进行了计算和拟合...     

粘弹性阻尼器位置优化目标函数及其实现方法

粘弹性阻尼器 (VED)是减振被动控制中一种十分有效的耗能减震装置。VED的安装位置优化可使VED发挥最佳减震效果 ,然而通常要通过多次循环计算才能确定VED的优化位置 ,计算十分耗时。对多种位置优化目标函数及其实现方法进行了讨论 ,并根据VED的耗能原理及抗震规范提出了VED位置优化实用方法 ,使全部VED能够一次定位 ,简单可行 ,最后比较了VED在不同位置布置下的减震效果