自适应多重TMD在大跨楼板结构减振中的应用

多重调谐质量阻尼器（multiple tuned mass damper，简称MTMD）常被用于大跨楼板结构的竖向振动舒适度控制中。为改善目前工程中使用的MTMD对频率调谐敏感和难以调频的缺点，提出了一种自适应多重调谐质量阻尼器（adaptive-passive MTMD，简称AP-MTMD）减振系统。该系统中的每个自适应调谐质量阻尼器（tuned mass damper，简称TMD）均具有可变质量的构造，以及由加速度传感器、控制电路板和驱动装置组成的伺服控制系统。环境激励下，控制电路板采集置于主结构上加速度传感器的信号，通过基于小波变换（wavelet transformation，简称WT）的频率识别方法识别得主结构的主导自振频率，然后自发地启动驱动装置改变TMD的质量以调谐自身频率至所识别得到的主结构频率。以某大跨楼板结构为例进行分析，首先，通过现场实测修正有限元模型；其次，根据修正前的结构模型设计了一套自适应多重TMD系统，验证了其频率自适应调节的鲁棒性；最后，通过施加若干种人行荷载，对比了启动调节前后的MTMD系统对修正后模型的减振效果。结果表明，自适应多重TMD能够自发地调谐自身频率，提高对楼板结构人致振动的减振效果。