基于结构加速度响应控制时不同激励下MTMD性能的比较研究

基于结构的加速度响应控制，导出了四种类型激励下设置MIMD结构的加速度传递函数。于是MTMD的最优参数评价准则可定义为设置MTMD结构最大加速度动力放大系数最小值的最小化。MTMD的有效性评价准则定义为设置MTMD结构最大加速度动力放大系数最小值的最小化与未设置MTMD结构最大加速度动力放大系数之比值。数值结果表明，四种激励下MTMD的最优平均阻尼比、鲁棒性和有效性近似相同。然而，MTMD的最优调谐频率比有明显的不同。     

基于位移控制的MTMD对地震下结构加速度的影响评价

基于设置五种MTMD（被称为MTMD-1-MTMD-5）结构的传递函数和动力放大系数（DMF）统一表达式，定义了五种MTMD的优化准则[最大动力放大系数的最小值的最小化（被称为Min.Min.Max.DMF)]。根据优化得到的五种MTMD的最优频率间隔，平均阻尼比和调谐频率比，建立了多自由度（MDOF）结构-MTMD-1-MTMD-5系统的动力分析方程，使用Wilson-θ法对分别在EL-Centro/Taft Tianjin/Shanghai地震波作用下的22层钢结构-MTMD-1-MT-MD-5系统进行动力分析以评价基于位移控制的MTMD对结构加速度响应的影响。     

基于参数组合和加速度传递函数的最优MTMD研究

多重调谐质量阻尼器（MTMD）是由许多频率成线性分布的调谐质量阻尼器组成。可能的系统参数组合形成5种MTMD,即MTMD－1－MTMD－5。基于具有一般MTMD时结构的加速度传递函数,建立了MTMD－1－MTMD－5加速度动力放大系数（ADMF）的统一模式。利用ADMF和数值搜寻技术对MTMD－1－MTMD－5进行了参数研究。参数包括：频率间隔、阻尼比、调谐频率比和总数。为了比较亦给出了TMD的数值结果。大量的数值比较表明：在工程应用中,应优先选择MTMD－1。     

用于杨浦大桥抖振控制的MTMD研究

研究了利用多重调谐质量阻尼器（ＭＴＭＤ）系统控制杨浦大桥抖振的基本方法。提出了分析ＭＴＭＤ系统频率特性的方法和一种新的杠杆式ＴＭＤ结构形式。研究表明ＭＴＭＤ系统的控制效率与它的中心频率比和频率带宽比有很大关系。杠杆式ＴＭＤ与传统ＴＭＤ相比，对安装的净空要求较低。设计了分别对应不同质量比的七种ＭＴＭＤ系统。根据需要的控制效率和许可的预算，可任意选取一组用于对杨浦大桥的抖振控制     

高层建筑MTMD风振控制的参数优化

对高层建筑MTMD(多调质阻尼器)风振控制的参数优化进行了研究。在保证模态参数基本不变的前提下，将高层建筑的三维有限元模型简化为一维多层剪切模型。推导了在高层建筑任意一层或多层上安装TMD后，其频域空间传递函数的显示表达，获得了高层建筑在风载荷作用下的随机响应．并采用遗传算法对MTMD进行参数优化。最后．给出了对香港某高层建筑进行MTMD参数优化的算例。     

基于Kanai-Tajimi/Clough-Penzien模型时MTMD的动力特性

研究了由许多刚度和经保持常量且频率呈线性分布的TMD形成的MTMD的地震特性，基于虚拟激励法和Kanai-Tajimi及Clough-Penzien地震谱，建立了结构－MTMD系统的传递函数和动力放大系数（DMF），于是MTMD的优化准则定义为Min.Min.Max.DMF。通过最优搜寻得MTMD的最优频率间隔，平均阻尼比，调谐频率比和相应的控制有效性指标，考虑结构受控频率与场地上卓越频率比的不同取值，研究场地上卓越频率对MTMD最优参数及有效性的影响。     

MTMD系统抗震控制研究

MTMD利用一组频率分布在结构被控模态频率周围的单TMD控制结构的振动,它可以克服单TMD控制效果不稳定,适用激励频带过窄的缺点。研究了多自由度结构附加MTMD后的频率响应特性,计算了不同频谱特性的地震激励下MTMD系统的时程响应。通过计算和分析表明,MTMD系统可以增大单TMD抗震控制的适用范围,增强控制效果的鲁棒性;MTMD系统的设计需考虑结构所处的建筑场地条件,并应根据结构的具体情况优化选择MTMD系统的参数。     

步行荷载下大跨楼盖MTMD控制参数优化方法研究

采用多重调谐质量阻尼器(MTMD)来控制大跨楼盖由于行人引起的竖向振动,已被工程实践证明为一种行之有效的减振方法。然而由于步行荷载的时空复杂性,采用有限元时程分析方法进行MTMD最优参数设计时的计算成本过高,甚至难以实现。为此,提出一种步行荷载下大跨楼盖-MTMD参数优化的混合算法,利用有限元获得楼盖模态后再由振型分解法计算移动步行荷载引起的结构响应,进一步结合遗传算法,研究考虑结构动力特性变化的MTMD参数优化问题。最后,以某体外预应力楼盖为例进行了MTMD频率和阻尼比的优化设计,讨论了楼盖固有频率和阻尼比变化对减振效率的影响,对比了考虑与不考虑结构特征改变的MTMD参数优化结果。结果表明,所建议的混合算法可显著提升计算效率并获得优化的控制参数,可用于同类大跨楼盖MTMD控制参数设计问题。     

多重调谐质量阻尼器控制性能对结构阻尼的敏感性评价

基于设置多重调谐质量阻尼器(MTMD)结构和MTMD的传递函数，定义了结构和MTMD的动力放大系数。于是分别定义了MTMD的最优参数、有效性和冲程的评价准则。基于定义的评价准则，研究了结构阻尼比对MTMD性能的影响。数值结果表明，结构的阻尼比对MTMD的性能会产生影响。     

结构振动控制中MTMD的基本特性研究

单频调谐质量阻尼器已被较多地用于结构振动控制中,但是它的被控频带比较窄。 多频调谐质量阻尼器是由一组频率分布在结构被控频率周围的单频调谐质量阻尼器组成的, 它可以克服单频调谐质量阻尼器被控频带窄的缺陷。本文讨论了多频调谐质量阻尼器的基本 参数。     

MTMD控制非对称结构扭转振动的最优位置

研究了用两组相同的MTMD来控制非对称结构扭转振动的最优位置。MTMD具有相同的刚度和阻尼系数但不同的质量。基于导出的设置MTMD时结构扭转角位移传递函数,建立了扭转角位移动力放大系数解析式。MTMD最优参数的评价准则定义为:结构最大扭转角位移动力放大系数的最小值的最小化。MTMD的有效性评价准则定义为:结构最大扭角转位移动力放大系数的最小值的最小化与无MTMD时结构最大扭转角位移动力放大系数的比值。基于定义的评价准则,研究了标准化偏心系数(NER)和扭转对侧向频率比(TTFR)对不同位置MTMD最优参数和有效性的影响。     

大跨径桥梁的风振控制研究

现代桥梁的发展趋势是大跨径、轻柔。随着桥梁跨径的增大，结构风致振动问题也愈加突出，因而风振控制的重要性也愈加显现。在简要回顾国内外关于桥梁两种主要风振-颤振及抖振控制研究的基础上，对大跨径桥梁的风振提出了控制措施。     

高层钢结构顺风向风振加速度的MTMD控制

根据我国荷载规范并利用虚拟激励法和振型降价法，建立了在风荷载作用下设置MTMD时高层钢结构建筑的加速度传递函数，进而导出了设置MTMD时高层钢结构建筑的加速度动力放大系数R明确表达式。MTMD的优化目标是为Min.Min.Max.R。通过最优搜寻可得到MTMD的最优参数及有效性指标。目前的论文通过考虑结构基本周期和离地10m高的平均风速的不同取值，研究其对MTMD最优参数及有效性指标的影响。     

多重调谐质量阻尼器控制单层非对称结构扭转振动的设计参数

研究了用两组相同的MTMD控制单层非对称结构扭转振动的最优设计参数。MTMD具有相同的刚度和 阻尼系数但不同的质量。MTMD被布置在最优位置。MTMD最优参数的设计准则定义为:结构最大扭转角位移动力放 大系数的最小值的最小化。MTMD的有效性设计准则定义为:结构最大扭转角位移动力放大系数的最小值的最小化与 无MTMD时结构最大扭转角位移动力放大系数的比值。基于定义的设计准则,研究了非对称结构的标准化偏心系数 (NER)和扭转对侧向频率比(TTFR)对处于最优位置MTMD最优设计参数和有效性的影响。     

基于有效独立-总位移法的水工结构振测传感器优化布置

为了更好地解决大型水工结构振测传感器优化布置问题,以拉西瓦拱坝为研究对象,针对有效独立法所选测点能量较小的不足,提出基于有效独立-总位移法的传感器优化布置方法。运用模态保证准则、最大奇异值比、Fisher信息矩阵值和总位移幅值等评价方法对有效独立法、有效独立-总位移法和距离系数-有效独立法三种方法进行评价。研究表明,有效独立-总位移法可以使所测得的模态之间正交性、可观性更好,提高剩余测点的应变能,是一种有效实用的传感器优化布置方法。     

站房结构在地铁激励下的振动响应研究

对大型综合交通枢纽车站—南昌西站进行模型仿真,从时域和频域的角度分析地铁列车激励下南昌西站的振动特性。研究地铁2号线在不同行驶速度、不同隧道埋深工况下的振动传播规律及频率分布特点,并结合振动控制标准对环境振动进行评价。研究结果表明,在地铁列车荷载作用下,综合枢纽车站的振动幅值随着振源距离增大而减小;在距离轨道中心线20 m~40 m的区域出现振动放大区,振动放大效应对轨道层与楼板层的响应影响较大,对商业夹层的影响小,车站不同结构层的振动频率分布特性基本一致,主要集中在10 Hz~60 Hz范围内,但是随着高度的增大,结构层的高频成分衰减较快;车站结构横向振动水平总体上比垂向振动小,但两者处于同一量级,甚至在部分频率范围内比垂向振动大。     

高速铁路客站大跨站厅结构竖向多点地震响应研究

房桥合一是我国高速铁路客站建造中出现的一种新型结构形式,其兼具房屋和桥梁结构特征,轨道层列车线路的通行要求决定了上部高架站厅层具有较大跨度,而站厅结构竖向抗震性能往往是确保其地震安全的重要部分。鉴于此,首先阐述了SAP2000软件中位移模型的基本计算原理,并指出其一重要误差,继而参考天津西站建立了典型大跨站厅结构模型,对比研究了竖向多点一致、考虑行波效应竖向多点非一致地震激励下典型站厅结构动力响应特征。研究表明:依据位移模型直接计算结果来获取不参与动力平衡方程的从属结构响应分量时可能存在明显误差;竖向多点非一致输入特征对高架站厅层的地震响应有着显著影响,在抗震设计和性能评估中均不可忽视此因素,同时给出了抗震设计建议。