设置TLD水箱的转运站结构抗震性能研究

针对上部设置消防水箱的转运站结构,将消防水箱设计为调谐液体阻尼器水箱,采用Housner教授提出的集中质量法,利用MIDAS Gen中的连接单元建立TLD水箱减震模型,分析了不同质量比下TLD水箱结构的减震效果.此外,对比设置TLD水箱前后的结构相关地震响应,主要包括结构模态、层间位移、基底反力、塑性耗能,评价了TLD...     

内置立柱对矩形TLD固有频率的影响分析

为研究矩形调谐液体阻尼器(Tuned Li qui d Damper, TLD)系统,在底部水平正弦激励作用下,内置立柱对其固有频率的影响,本文基于有限体积法,采用计算流体动力学(Comput at i onal Fl ui d Dynami cs, CFD)方法建立了内置立柱的矩形TLD数值仿真计算模型,并对设置内置立柱的三维矩形TLD水箱的液体晃动进行了分析。利用已有类似试验的测试数据,验证了该数值仿真计算模型的正确性。通过研究发现:内置立柱会导致TLD固有频率发生变化。在外激励频率接近固有频率时,TLD会出现共振现象,侧壁波高和水平控制力会在达到最大值,此时减振效果最优。     

某超高层屋顶停机坪TLD的优化设计及施工

为进一步改善和提高该建筑居住者的舒适性,根据实际建筑的结构动力特性调谐液体阻尼器对TLD进行设计使其与建筑结构同频反向振动从而达到振动控制的目的,采用水箱内格栅结构以及水体与水箱壁的摩擦碰撞进行耗能。原设计方案为两个TLD水箱,受屋顶直升机停机坪结构影响,优化为一个TLD水箱,同时对TLD相应技术参数予以调整,不仅满足结构消防储水的要求,也实现了对结构舒适度的控制。     

考虑水体晃动的水塔结构抗震性能分析

传统的水塔结构设计都忽略了水箱中水的晃动作用,把水当成质量块进行处理。本文将水箱中的水体当成一个TLD(调谐液体阻尼器),来考虑水的晃动作用,利用有限元模拟,并结合实例对水塔结构进行抗震分析,结果表明水箱中的水有效地减小了水塔结构的地震反应,对于类似的情况,结构设计时宜予以一定的考虑和分析。     

考虑水体晃动的水塔结构抗震性能分析

传统的水塔结构设计都忽略了水箱中水的晃动作用,把水当成质量块进行处理。将水箱中的水体当成一个TLD(调谐液体阻尼器),考虑水的晃动作用,根据有限元模拟分析,并结合实例对水塔结构进行抗震分析,得出水箱中的水有效地减小了水塔结构的地震反应,结构设计时应予以一定的考虑。     

附加阻尼网的斜底式TLD减震控制理论与试验研究

为解决传统调谐液体阻尼器(tuned liquid damper, TLD)中有效阻尼偏小、用水量偏大等问题,提出一种附加阻尼网的斜底式水箱调谐液体阻尼器(damping net and sloped-bottom tuned liquid damper, DNS-TLD),将水箱底面倾斜的TLD与阻尼网有机结合,强化水箱内液体晃动,可提供更大附加阻尼比并降低用水量。建立了附加DNS-TLD结构的力学模型,阐述其减震机制,提出了一种简便估算DNS-TLD总等效阻尼比的方法。通过单层钢框架振动台试验,对比分析了附加DNS-TLD及其他不同类型TLD的减震性能。将试验结果与数值模拟结果进行比较,进一步验证减震规律以及各类TLD总等效阻尼比估算方法的准确性。在此基础上,对附加DNS-TLD的10层钢筋混凝土框架结构进行地震作用下的动力时程分析,验证DNS-TLD对实际结构减震控制的有效性。振动台试验与数值模拟结果均表明,DNS-TLD有效结合了斜底式水箱TLD与阻尼网的优点,表现出更优的阻尼性能,相比于其他类型的TLD,其减震效率更高,鲁棒性和工程适用性更强。     

池式调谐质量阻尼器的动力分析

定义了池式调谐质量阻尼器(TMD),运用调谐液体阻尼器(TLD)与TMD相结合的方法综合考虑其总体动力效应;同时推导了结构与TMD、TLD以及池式TMD系统的运动方程.以结构物室内游泳池为例,研究了不同池长设计值的池式TMD在风振与地震激励下对结构的控制性能,对比了相应TMD、TLD的控制效果,并运用相位差分析的方法对池式TMD的设置提出了建议.结果表明:池式TMD经优化设计后可取得与普通TMD相近的控制效果,均远优于TLD;同时,池式TMD较普通TMD更经济且更具实用价值.     

液体减振器在高耸结构物上的应用

本文主要研究一种新型的建筑减振器——U 型水箱减振器 TLD。这种减振器可用在高耸的塔型结构中,以减低由风或地震引起的振动。该减振器通过 U 型水箱的液体运动来吸收结构振动能量。文中以东莞电视塔作为工程实例进行 TLD 设计和计算 TLD 的减振效果,并编制结构计算程序。     

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.     

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。     

强化管理 依法监督

本文给出了圆柱形TLD—钢结构系统的抗震设计方法,导出了圆柱形TLD—钢结构系统等效阻尼比计算公式,分析了振型参与系数的影响,给出了圆柱形TLD—钢结构系统抗震设计步骤及水箱调谐设计算例。     

混杂纤维发热格栅增强混凝土板电热性能

为研究混杂纤维发热格栅增强混凝土板在实际工程中的升温和化冰效果,并对工程中的实际应用提出相关建议。本文研究了发热格栅增强混凝土板在不同严寒温度下的融雪化冰性能,研究参数包含输出功率、冰层厚度、外部温度和发热间隔。结果显示当输出功率增加时,化冰所需时间减少,热量利用率升高;当设置25 mm发热间隔,采用647 W/m²输出功率时,发热格栅增强混凝土板可以在外界环境-16℃时融化3 mm的冰层,在-9℃时融化6 mm冰层,在此输出功率下外部温度对板件升温过程影响较小;当板面的冰层厚度增加时化冰所需时间随之增加,热量利用率升高;此外,发热间隔为50 mm的格栅升温化冰性能与发热间隔25 mm的格栅相似。在混凝土板的化冰试验中,负载电阻电阻值稳定,电阻变化率始终保持在3.6%以内。     

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。     

横琴国际金融中心大厦结构设计难点分析

首先对横琴国际金融中心大厦结构设计的有关内容和遇到的若干重点、难点问题,例如如何合理设置加强层、错洞墙设计要点、斜柱设计难点以及屋顶调谐液体阻尼器(TLD)系统减振在结构设计中需考虑的问题等,进行了详细的介绍,就如何解决上述问题进行了探讨和分析,并给出了实施的解决方案。通过多方案计算分析比较,得出最少加强层数量和最优位置。剪力墙形成较多错洞时,可以通过局部应力分析和适当的构造措施使其满足相应的性能目标。关于结构上下柱网尺寸变化,斜柱过渡是除了设置结构转换梁以外的另一个合理选择。利用屋顶水箱作为TLD系统是一种解决风振舒适度问题的经济有效手段。     

TLD结构减震控制的数值分析

TLD作为一种有效的被动耗能减震控制方法,其减震规律及其分析设计方法一直较受关注。以往的研究较多依赖于试验,并在试验的基础上发展了简化分析方法。但由于模型受限于有限的试验结果,其应用具有一定的局限性。近年来,随着计算机技术的发展,开展考虑流固耦合的TLD数值模拟分析研究成为可能。首先采用流固耦合分析方法对设置屋顶水箱TLD控制的高层框架结构进行地震反应分析,并与已有试验规律及简化方法进行了对比验证;初步探讨了流固耦合问题的计算及建模,并对其进行了验证,实现了考虑流固耦合的TLD数值模拟,总结了高层框架结构的减震规律;并对太原钢铁集团150t不锈钢炼钢主厂房进行了TLD减震效应分析和设计。结果表明,采用考虑流固耦合的FSI分析方法符合试验规律,物理意义更加明确、直观,用于TLD减震效应分析将是一种趋势,也是对现有分析方法的有益补充。     

斜底环形水箱一阶晃动模态参数的试验和理论识别

三代核电工程中的安全壳顶端的冷却水箱是紧急情况下的重要冷却设施,其动力特性与抗震性能备受关注,关于这类特殊的斜底环形水箱,目前尚未见液体晃动模态参数的试验识别研究。通过制作平底、35°斜底、45°斜底和60°斜底四个环形水箱,采用人工激励的方法激出水箱内液体的一阶晃动,分别测量了不同水深下液体自由表面的波高衰减历程,从而确定了一阶晃动频率和阻尼比系数;建立了相应的ANSYS有限元模型,计算对应工况的一阶晃动频率与振型,测得的晃动频率与数值计算结果吻合良好,表明试验与理论识别方法合理有效。     

关于自动喷水灭火系统若干问题的讨论

对自动喷水灭火系统应用范围与组成形式、供水泵自动启动控制信号的选择、消防水箱和集热挡水板的设置以及供水泵出口压力的控制措施等问题进行了分析 ,并结合现行规范和工程实际提出了相应的改进措施     

"夹层+格栅"结构对桥涵台背土压力的影响分析

研究了在桥涵台背与回填土之间设置易变形的EPS夹层和土工格栅后，台背土压力和回填材料表面沉降变形的变化规律。运用有限元方法，计算了有、无夹层及加铺土工格栅后，有、无夹层对台背土压力和台背回填土沉降变形的影响。研究表明：只设置夹层，土压力显著减小，但是，回填土的沉降变形有所增长；而设置“夹层＋格栅”结构后，不但土压力更小．而且回填土表面的沉降变形也比较小。因此，夹层的存在有利于格栅加筋效果的发挥。     

高填黄土明洞土拱效应及土压力减载模型分析

通过室内模型试验研究高填方明洞土压力随填土高度的变化规律以及高填方明洞的拱效应,并比较以松散土体或EPS板做为变形层的减载效果及有无边坡对土压力的影响。试验结果表明:当填土达到一定高度后,明洞上方将产生土拱效应,拱顶部分土压力将由拱脚附近土体分担,由于土拱效应的不稳定性,使拱顶土压力随填土高度呈非线性规律变化,采用EPS板做为变形层的加筋减载效果优于松散土体,拱脚土压力受边界条件的影响较大。根据加筋减载原理和模型试验结果,建立了加筋减载力学计算模型,利用朗肯土压力理论,提出采取设置变形层和铺设土工格栅减载措施的高填方明洞顶的非线性土压力计算公式。通过现场试验证明土工格栅减载效果的有效性、耐久性以及本文计算方法的正确性,这对高填方明洞以及土工格栅减载结构的设计施工具有参考价值。     

环形弹簧阻尼器在钢框架结构中的减震性能分析

利用环形弹簧的缓冲和减震能力,提出一种具有自复位作用的环形弹簧阻尼器(Ring spring damper,RSD),将其用于钢框架结构的被动耗能减震。阐明RSD的构造特征和基本工作原理,建立了其恢复力模型。使用C++计算机语言在开源有限元程序OpenSees中,开发了RSD材料模型,将其赋予OpenSees中的单元可实现RSD的高效数值模拟。利用已有的试验结果验证了该建模方法的合理性和正确性。进而,将RSD应用于某钢框架结构的减震研究,基于OpenSees建立了该RSD减震钢框架数值模型,开展了抗震弹塑性时程计算。计算结果表明,设置RSD后,减震结构的位移响应较原始结构有明显降低,RSD减震系统表现出良好的地震防护效果。