杭州湾跨海大桥观光塔舒适度分析及TMD振动控制研究

本文以杭州湾跨海大桥观光塔结构为研究对象,进行了结构振动控制系统—TMD系统的参数设计,针对多种动力荷载作用下结构的舒适度进行了计算分析。结果表明,设置TMD系统后观光塔结构在常遇波浪、八级风及其对应波浪作用下均能满足舒适度要求,TMD系统对结构振动控制效果良好。     

调谐质量减振器在杭州湾大桥观光塔风振控制中的应用

针对高耸结构的风激励振动问题,介绍了调谐质量减振器TMD抗风振的基本原理。以杭州湾大桥观光塔为例,设计了相应的抗风振TMD减振系统,计算了多种风速下TMD的减振效率。并据此生产制造出TMD,实际应用于观光塔的振动控制。     

深圳京基金融中心横风向风振控制试验研究

在边界层风洞试验中应用气弹模型技术对深圳京基金融中心（KFT）进行风振控制试验,通过在KFT顶层设计安装悬臂式调谐质量阻尼器(TMD)对结构横风向风振响应进行控制,研究了不同TMD参数对控制效果的影响,并将试验结果和基于刚性模型的高频压力积分(HFPI)计算结果进行比较。结果表明：使用TMD能有效抑制KFT的风致振动响应,当TMD频率接近结构1阶自振频率时,减振效果最佳,且由于结构阻尼的存在,最佳TMD频率略小于结构自振频率;TMD阻尼比为3.86%和1.67%时,结构顶层加速度响应分别减小20%和15%,而TMD阻尼比不大于0.07%时则可能对结构风致振动响应的控制不起作用。     

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。     

电涡流TMD在某连桥减振中的应用研究

钢结构连桥在人行荷载作用下可能会产生较大的振动。这不但会造成行人的舒适度问题,过大的振动还可能引起结构的破坏。TMD常被用于连桥的竖向振动控制中。电涡流TMD利用电涡流阻尼机制代替传统的油阻尼器,能够提高TMD振动控制的鲁棒性,延长TMD的使用寿命。本文采用电涡流TMD对某钢结构连桥进行人致振动响应分析,对比其在相同人行荷载作用下,加设电涡流TMD前后的振动响应,并介绍了电涡流阻尼的设计步骤。结果表明,加设电涡流TMD后,连桥的加速度响应明显减小,能够满足规范的舒适度要求。该连桥结构电涡流TMD减振系统的分析与设计可为类似工程的减振设计提供参考。     

某超高层TMD风振控制设计及时程分析验证

某540 m超高层建筑由于风荷载作用下的顶点加速度超过规范限值,采取TMD振动控制措施,以满足舒适度的要求,其作用可转化为等效阻尼比,易于与现行规范联系起来应用于结构设计。首先,采用FORTRAN语言编制了基于PKPM的风振控制计算程序WINDTMD,通过自动分析结构受控后的等效阻尼比、楼层加速度、剪力及倾覆力矩等参数,可以快速地进行TMD的参数优化设计与控制效果评估,从而提高其实际设计工作效率。其次,给出了超高层建筑结构TMD风振控制设计流程,采用WINDTMD计算程序,对该超高层建筑设置TMD前、后的风振响应进行了比较分析,结果表明:采用本文流程设计的TMD可以有效地控制结构舒适度,满足规范限值要求。最后,给出了脉动风荷载时程的数值模拟方法,并通过结构在脉动风荷载作用下的时程分析验证了本方法的有效性。     

基于TMD的机场登机桥舒适度研究

调谐质量阻尼器(TMD)是目前高层建筑和大跨度结构振动控制中应用最早的被动装置之一.根据调谐质量阻尼器的参数核算,将附加质量比控制在结构允许范围,结构总阻尼比提高至预定值,对其结果进行进一步分析可解决按传统方法直接进行抗震计算遇到的舒适度问题.采用振动控制设计增强了本工程的结构安全性,提升了振动过程中的舒适度,对建筑本身和客户体验有着积极意义.以西南某机场项目为基础进行TMD舒适度的计算,结果表明TMD很好地解决了航站楼登机桥的舒适度问题.     

脱排一体式钢塔设置TMD对减轻风致振动的 控制研究

为了减轻脱排一体式钢塔的风致振动,采用调谐质量阻尼器(TMD)控制装置,对其进行风振控制研究。利用ADINA有限元软件,进行脱排一体式钢塔的风洞数值模拟与时程分析,并对脱排一体式钢塔结构进行现场实测,现场实测结果与数值模拟结果误差在15%之内,验证了数值模拟方法的准确性。根据脱排一体式钢塔的结构特性,合理设计了TMD控制装置。进行风荷载作用下设置TMD的脱排一体式钢塔时程分析,结果表明,TMD控制装置可以增加脱排一体式钢塔的等效阻尼比,有效降低脱排一体式钢塔的整体位移、加速度响应与结构底部应力响应,但会增大结构上部与中部的应力响应。TMD与主体结构相对位移较小,可对TMD控制装置进行优化设计。     

某高耸结构TMD风振控制研究

针对某高耸结构进行了脉动风荷载模拟并分析了该结构风振响应的TMD控制。用Sap2000建立模型,根据顶点位移控制率进行TMD参数优选,结果表明最优参数TMD对该结构风振响应控制效果很好,为以后同类结构的设计积累了经验。     

钢结构吸收塔风致振动减振分析及应用

为解决钢结构吸收塔等塔类结构在风致振动下振动过大的问题,本文采用SAP2000有限元分析软件,建立了钢结构吸收塔有限元模型,进行了模态分析及风荷载作用下的振动响应分析。根据DEN HARTOG优化准则,确定了调谐质量减振器的有效质量、调谐频率、最优阻尼比等关键参数,并进行了减振分析及抗震核算,分析结果表明其减振效果显著。根据TMD设计参数,制造了TMD产品,并对安装减振器后的结构系统进行了现场实测,对测试结果和理论分析结果进行了对比,验证了设计分析方法的合理性。项目研究成果可为轻质钢结构吸收塔等类似项目结构振动控制的研究提供参考和指导。     

迪拜梅丹赛马场抗风TMD系统设计、加工和测试

迪拜梅丹赛马场是为2010年世界赛马会准备的国际性大型体育设施。该结构屋顶钢结构重量达1万多t,悬挑长度接近100m,是世界大型的悬挑结构之一。屋顶内部设有大型豪华旋转餐厅和贵宾看台,为了保证结构在大风工况下的舒适度,选用了18套水平、18套垂直TMD减振系统,分别控制结构的水平和竖向振动。完整介绍了该TMD系统风振控制的设计和实现过程,采用SAP2000软件建模,模拟人工风压时程进行结构振动分析。对TMD系统进行参数计算、优化、分析、设计、出图、加工、安装、测试和调节。结果表明,以100年为风荷载重现期,TMD系统使屋架结构水平、竖直振动均有明显的减小,TMD的频率、阻尼系数和质量块加工均达到了设计需求。     

TMD-高层钢结构系统按规范抗风设计方法

研究了TMD -高层钢结构系统的风振舒适度控制设计方法。导出了受控结构的风振加速度设计计算公式。给出了受控结构脉动增大系数设计表格和控制设计步骤。算例表明 ,TMD对结构风振加速度的控制是十分有效的。     

某整体悬挑结构的人致振动分析与控制

基于人致振动引起的竖向舒适度问题,文章采用调频质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)对某整体悬挑结构办公楼14.4m跨度的钢结构悬挑楼盖进行竖向振动控制。在研究整体结构动力特性的基础上,优化TMD布置并合理设置其参数,计算平均分布和随机分布的人群荷载工况的竖向振动响应。结果表明,TMD可以有效减小整体悬挑结构的人致振动响应,使其满足人体舒适度的要求,提高其使用性能。     

杭州湾跨海大桥观光塔结构设计

杭州湾跨海大桥观光塔建于杭州湾中心区域,采用高桩承台基础。文中介绍了观光塔的结构布置与结构设计分析中的主要问题。与常规陆上建筑不同,观光塔结构设计需考虑海浪带来的各种不利影响,波浪荷载引起的强度、疲劳、舒适度等问题是结构设计的决定性因素。为了保证结构正常的使用性能,在观光塔顶设置TMD系统。     

大跨度楼盖结构舒适度控制

为了研究大跨度楼盖结构舒适度的控制,以某大跨度楼盖结构为实例,介绍了其舒适度分析及振动控制的过程。主要从结构舒适度的理论计算、减振方案的确定、TMD系统的调试、减振效果的现场实测4个步骤进行了分析研究。结果表明,通过在楼盖结构底面设置TMD,可以有效减小楼盖的竖向加速度,提升人行舒适度。     

人行激励下某连廊的TMD减振控制与分析

连廊作为连接两幢或几幢建筑之间的走廊,一般其竖向自振频率接近于人行走频率或者跑步频率,容易产生共振,而产生舒适度问题,因此必要时需要采用有效的减振措施来控制连廊结构的振动。采用调谐质量阻尼器(TMD)对一钢连廊实际工程进行减振控制设计,通过时程分析方法模拟随机人行荷载激励,分为步行荷载工况和跑步荷载工况对其进行人致振动分析。对比分析了钢连廊结构在相同人行激励下加设TMD前后的振动响应。结果表明,安装TMD后钢连廊的最大加速度幅值明显减小,满足舒适度要求。TMD是钢连廊竖向舒适度控制的一种有效手段,可为以后类似工程的减振设计提供参考。     

人行激励下某连廊的TMD减振控制与分析北大核心

连廊作为连接两幢或几幢建筑之间的走廊,一般其竖向自振频率接近于人行走频率或者跑步频率,容易产生共振,而产生舒适度问题,因此必要时需要采用有效的减振措施来控制连廊结构的振动。采用调谐质量阻尼器(TMD)对一钢连廊实际工程进行减振控制设计,通过时程分析方法模拟随机人行荷载激励,分为步行荷载工况和跑步荷载工况对其进行人致振动分析。对比分析了钢连廊结构在相同人行激励下加设TMD前后的振动响应。结果表明,安装TMD后钢连廊的最大加速度幅值明显减小,满足舒适度要求。TMD是钢连廊竖向舒适度控制的一种有效手段,可为以后类似工程的减振设计提供参考。     

某大跨度登机桥人致振动减振研究

针对某钢结构登机桥的人致振动减振控制,采用结构减振控制理论,选取调频质量阻尼器(TMD)对结构进行人群荷载作用下的振动控制与舒适度设计。采用有限元分析软件MIDAS/Gen建立结构三维分析模型,对多种人群荷载工况输入下减振前后楼盖结构的动力响应进行时程分析;对大跨度楼盖动力特性与安装TMD前后的人群荷载下最大加速度响应进行现场振动测试,对减振前后结构的实测加速度响应进行对比分析。结果表明,采用TMD减振方案并根据实测结构动力特性调整其刚度可以使结构满足人群荷载作用下的舒适度要求,TMD起到了良好的减振效果。     

某大跨度钢桁架连桥人行振动舒适度分析与减振设计

文章针对某大跨度钢桁架连桥在人致荷载作用下的振动问题,重点介绍了基于有限元的结构振动计算和调谐质量阻尼器(TMD)进行减振控制的设计方法。整体结构采用有限元软件Midas分析在不同人致荷载作用下的振动特性,对比国内外振动舒适度的规范和标准,采用TMD进行针对性的控制以满足舒适度的使用要求。计算结果表明分析和设计方法正确可行,对此类结构的设计和应用具有重要参考价值。     

脉动风作用下电视塔桅杆结构TMD控制的惯性质量与位置优化

本文以深圳市梧桐山电视塔桅杆结构风振控制项目为背景,分析了风荷载的动力特性,给出了脉动风荷载的模拟方法;采用调谐质量阻尼控制方法和线性吸振、非线性耗能的结构控制策略,对控制装置进行了系统设计,分析了装置的惯性质量效应并提出了装置的优化布置方法;在模拟脉动风荷载作用下采用振型分解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,为TMD高耸结构抗风设计提供了依据。