高层建筑地震反应的TLD振动控制

利用调谐液体阻尼器(Tuned Liquid Damper,TLD)对高层建筑地震反应进行振动控制研究.根据Fujino等提出的矩形TLD减振基本原理,建立了TLD中液体动水压力的控制方程,并采用有限差分法对矩形浅水TLD液体动水压力进行数值模拟,然后根据1栋91.0 m的高层建筑实际情况提出几种TLD设计方案,分别对其进行TLD-结构地震作用下的动力分析,比较几种方案的减振效果,确定最佳方案及具体的结构振动控制设计.结果表明,TLD系统对高层建筑地震作用下的加速度反应和位移反应均具有比较好的控制效果.     

地震作用下高层建筑TLD控制优化设计

对地震作用下高层建筑TLD控制优化设计方法进行了初步探讨.分析了TLD系统对高层建筑振型控制的机理.利用数值迭代法给出了TLD最优参数设计表格,并分析了振型参与系数的影响,为TLD设计提供了参考.给出了地震作用下高层建筑TLD控制设计步骤和高层建筑TLD地震反应控制仿真分析算例.     

高耸钢烟囱环形TLD减振试验与数值模拟

针对高耸钢烟囱环形调谐液体阻尼器(TLD)的减振试验及其数值模拟开展研究。根据高耸钢烟囱模型结构,设计制作了环形TLD试验模型,确定了试验加载和测点布置方案。建立了环形TLD力学模型,并推导了高耸结构环形TLD减振控制的动力分析模型,据此编制了高耸结构环形TLD减振的分析程序。分别开展了模型结构设置纯水环形TLD、附加金属栅格环形TLD和附加泡沫颗粒环形TLD的减振试验,并进行了数值模拟对比分析。研究表明:所编制的程序能够模拟模型结构设置环形TLD减振结构体系的动力响应;当环形TLD调谐频率比为0.9时,减振体系阻尼比超过0.04,减振效果最佳;附加金属栅格或泡沫颗粒,能够提高环形TLD中液体阻尼,耗散振动能量,但随着液体运动受限增加,减振效果有所下降。研究为高耸钢结构环形TLD减振的设计和应用提供了相关数据。     

基于TLD的复杂高层结构减振研究

调频液态阻尼器(Tuned Liquid Damper,简称TLD)具有频率可调、设置灵活、成本较低和良好减振效果,被广泛应用于高层及超高层建筑结构的震动及振动控制上。本文以一复杂高层建筑结构为例,将TLD应用于该建筑的震动控制上,分别以简谐荷载和地震波荷载作为输入,对该结构进行了减振前后的动力时程分析,通过对比分析,结果表明,TLD对该结构有很好的控制效果。     

矩形TLD在结构振动控制中的性能试验研究

介绍了矩形浅水TLD的减振机理和工程应用。通过4层钢架在简谐荷载作用下的试验研究,比较了该钢架在受控前和受控后的位移、加速度反应,表明TLD对结构低频振型具有比较好的减振作用。     

高层建筑平移一扭转耦联振动控制系统LTTMD的参数研究

本文分析了不对称高层建筑平移—扭转耦联振动的动力特性及其地震作用下的动力反应；根据结构控制的基本理论提出了用LTTMD控制系统，控制不对称高层建筑多阶振型的计算方法，编制了相应的计算机程序；分析了各参数对LTTMD控制系统减振效果的影响。     

内置挡板调谐液体阻尼器对高层结构的地震反应控制研究

提出一种新型调谐液体阻尼器--内置横向挡板的调谐液体阻尼器(TLDEB).通过在普通调谐液体阻尼器(TLD)装置中设置横向挡板,使液体绕流时产生附加阻尼来增强其耗能作用,以改善TLD对高层建筑的减振效果.结合经典势流理论以及能量耗散原理推导了TLDEB的等效位移、附加阻尼比,并对其进行了等效线性化.以某实际高层建筑结构作为算例,通过对地面随机激励和地震波激励的数值仿真来验证TLDEB的减振效果.结果表明:TLDEB可有效地增大结构阻尼,具有比普通TLD更优良的减振控制效果.     

调谐液体阻尼器动力响应的数值模拟

根据Fujino等提出的矩形TLD减振基本原理,建立了TLD中液体动水压力的控制方程,并采用有限差分法对矩形浅水TLD液体动水压力进行数值模拟。通过对某四层钢架多自由度结构体系在有TLD与无TLD的情况下分别进行模拟的计算结果比较可知,即使多自由度结构体系振型比较复杂,TLD对其仍具有比较好的减振作用,数值模拟结果与试验研究相符。     

高耸结构物动力分析与振动控制

本文主要研究液体调频减振器(Tuned Liquid Dampers)对结构振动的控制,通过对结构的简化,并采用振型分解法和时程分析相结合的方法,对结构进行动力分析和振动控制效果计算。研制一套适合设计TLD的计算机动力分析程序。计算表明,TLD是一种新颖、结构简单、有效的结构物减振装置。     

调谐液体阻尼器对框架结构减震性能试验研究

针对一6层钢框架试验模型进行利用调谐液体阻尼器的减震性能试验,分别测试结构的振型和地震波激振,并对比不同方案,得到结构的频率、振型以及楼层加速度响应。结果表明:TLD对框架结构具有比较好的减振作用,具有良好的减震应用前景。     

设置黏滞阻尼器的悬挂减振结构振动台试验研究

通过对设置黏滞流体阻尼器的悬挂结构进行地震模拟振动台试验,分析了主结构与悬挂楼面的质量比、连接方式以及阻尼器分布对悬挂结构模型的频率、阻尼比和结构响应的影响。试验结果表明：与刚性杆连接的常规悬挂结构相比，采用阻尼器连接主结构和悬挂楼面，可改变结构频率，提高结构振型阻尼比，且模型前3阶振型主要表现为悬挂楼面剪切变形；悬挂减振结构主结构的位移峰值响应小于常规悬挂结构，略小于无连接的自由悬挂结构；当悬挂楼段质量较大时，减振效果更好；与自由悬挂结构相比，阻尼器连接的悬挂减振结构能较好地抑制悬挂楼面相对于主结构的位移和悬挂楼面的层间位移；当悬挂楼面侧向刚度较小时，阻尼器均匀布置比集中布置能更好地控制悬挂楼面的相对位移。     

TLD减小钢桥塔涡激振动的原理及应用研究

讨论了TLD（Tuned Liquid Damper）的减振机理，并用解析形式给出了TLD对结构控制的减振力，求出了TLD与结构相互作用时结构的位移响应，推导了结构安装TLD后结构的等效阻尼比，给出了结构的减振效率，验证了TLD减振效果非常好，可以保证桥塔建设过程中的施工安全。     

宁波绿地中心结构整体稳定性分析和TLD风振控制

宁波绿地中心采用带加强层的型钢混凝土框架+钢筋混凝土核心筒混合结构体系,结构整体稳定性是关键问题。根据结构实际刚度和荷载分布情况,采用了等效临界屈曲荷载系数和等效侧向刚度的修正算法,分析了结构整体稳定性。整体线性屈曲分析和几何非线性屈曲分析也进一步验证了结构具有可靠的整体稳定性。设计中利用结构屋面放置的消防水箱,将其改造成调谐液体阻尼器(TLD)。分析计算了TLD自振周期、质量比等参数,介绍了其设计方法和步骤。参考了相关文献,计算得到TLD对高层建筑顺风向脉动风振反应控制效果的等效结构阻尼比,从而求得TLD对主体结构的减振效果。     

北京A380机库采用粘滞阻尼器的减振控制分析

为研究大跨度网架机库结构的减振控制效果,采用粘滞阻尼器作为减振装置,在三向地震波输入下,对北京A380机库进行减振控制分析。以减小屋盖结构节点竖向位移为减振控制目标,分别在网架结构、抗侧力结构以及网架和抗侧力结构中布置粘滞阻尼器,并进行不同控制方案的比较。结果表明,在网架结构中布置阻尼器时,非线性阻尼器和线性阻尼器的控制效果基本相同,"替换方式"布置阻尼器的控制效果好于"附加方式",替换下弦与中弦之间腹杆的减振效果好于替换中弦与上弦之间的腹杆,在网架四边中部布置阻尼器的控制效果优于在四边均匀布置或布置在无控结构竖向位移最大的节点周围,阻尼器数量宜适中;抗侧力结构中布置阻尼器的控制效果优于布置在网架结构中;网架与抗侧力结构均布置阻尼器,可进一步提高减振控制效果。研究成果可为大跨度网架结构采用粘滞阻尼器减振控制提供参考。     

五种被动动力减振器对高层建筑脉动风振反应控制的实用设计方法

本文在建立了五种被动的动力减振器 (TMD, TLCD, LCVA, C TLD, R TLD)对高层建筑结构脉动风振反应控制的统一方程的基础上,导出了被动动力减振器对高层建筑脉动风振反应控制效果的等效结构阻尼比的统一计算公式和被动动力减振器优化参数的设计方法。在此基础上,文中依据我国《建筑结构荷载规范》,对设置被动动力减振器的高层建筑提出了抗风设计的荷载风振系数和脉动增大系数的修正公式,从而使被动动力减振器对高层建筑脉动风振反应控制的设计计算可采用常规的规范方法进行,大大方便了广大结构工程师的应用。     

基于能量的振型优化减振分析方法

结构的动力响应问题一直以来是结构工程师关注的热点,在动态激励,例如地震、风载等作用下,结构的振动变形通常由多阶振型控制,动力特性对结构设计具有重要意义。本文提出了一种基于能量的振型优化减振分析方法,在给定结构体系和布置下,针对某一阶指定的振型,从结构应变能的角度建立了各构件对该阶振型贡献的量化关系,可迅速确定对结构振动影响最大的构件进行优化,用最小的工程代价实现对该阶振型振动频率的调节,达到高效的减振效果。以某螺旋钢楼梯的振动问题为例,应用该方法进行优化,仅变动了少数杆件的尺寸便达到了良好的减振效果,结果表明该振型优化方法可快速确定控制结构振动的构件,有针对性地改善结构的振动问题,可为工程师更深入了解结构动力特点,进行减振优化提供思路。     

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的反应谱设计方法

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构是由主框架，次框架和减振装置组成的，是一种新型的非经典阻尼减振结构系统。研究了钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的近似振型分解反应谱设计方法，给出了等效振型阻尼比的计算公式；通过算例分析，研究了近似振型分解法的计算精度；提出了巨型框架多功能减振结构基于规范的近拟振型分解反应谱设计方法的计算步骤。     

常州东经120主题公园景观塔MTMD风振控制研究

将多重调谐质量阻尼器应用于某景观塔的风振控制,通过参数分析研究其控制效果随参数变化的一般规律,提出类似工程MTMD风振控制的分析方法。首先采用自回归滤波技术,考虑风速空间相关性,模拟具有随机性的脉动风场,采用SPA2000建立某景观塔结构有限元模型并计算该结构的风振响应,计算结果与风洞试验对比吻合良好;然后考虑结构主振型确定MTMD分析参数,建立某景观塔结构的MTMD风振分析模型,计算结构在MTMD系统控制下的风振响应,结果表明MTMD系统减振效果明显;最后研究质量比、TMD数量、阻尼比以及带宽对MTMD系统减振率的影响规律。结果表明MTMD系统存在最优参数,其中质量比、阻尼比以及带宽对MTMD位移和加速度减振效果一致的,且加速度的减振效果明显。     

TLD减震体系模型计算

简要介绍了TLD的减震机理和工程应用，并通过简化计算，比较结构在受控前和受控后的位移，加速度反应，得出TLD对结构的第一振型具有显著控制作用的结论。     

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