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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

地震作用下不规则建筑AMTMD控制的动力特性-Ⅱ:扭转振动控制

用于不规则建筑扭转振动控制AMTMD最优参数准则定义为:设置AMTMD不规则建筑的最大扭转角位移动力放大系数最小值的最小化。AMTMD有效性准则定义为:设置AMTMD不规则建筑最大扭转角位移动力放大系数最小值的最小化与未设置AMTMD不规则建筑最大扭转角位移动力放大系数之比。使用定义的准则,研究了不规则建筑NER和TTFR对AMTMD控制不规则建筑扭转角位移的最优参数和有效性的影响。     

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     

双向水平及扭转调谐质量阻尼器及其减震控制研究

调谐质量阻尼器可以减小地震作用下的结构动力响应,但传统的调谐质量阻尼器在控制结构平移-扭转耦联多维振动方面存在不足。本文提出由调谐质量块、扭转质量块及扭转杠杆等组成的双向水平及扭转调谐质量阻尼器,利用其自身的平移和转动可以实现对结构水平及扭转振动控制。根据该多维调谐质量阻尼器的运动机理,建立了考虑偏心扭转效应的结构减震体系控制运动方程。以一装有多维调谐质量阻尼器的偏心结构为算例,对结构在地震作用下的扭转耦联减震性能进行研究,并对多维调谐质量阻尼器与传统单向调谐质量阻尼器的减震效果进行了对比分析。结果表明：合理布置的多维调谐质量阻尼器能有效降低结构在水平两向及扭转方向的振动,其减震明显优于传统的单向调谐质量阻尼器。     

MTMD在钢箱梁悬索桥高阶涡激振动控制中的应用

摘要：大跨度悬索桥模态密集,常遇风速下存在多个模态发生涡激共振的可能。鉴于多重调谐质量阻尼器(MTMD)在减振效率和鲁棒性方面的优点,探讨了MTMD理论在大跨度钢箱梁悬索桥高阶竖向涡激振动控制中的应用。首先从Scanlan线性涡激力模型出发,在不考虑气动刚度项和气动阻尼项的条件下得到安装MTMD后的加劲梁位移频响函数。然后以加劲梁位移频响函数峰值极小值为目标函数,运用基于Matlab的遗传算法完成MTMD方案的初步参数优化设计。最后,从结构固有频率波动和结构固有阻尼比变化两方面讨论了MTMD的控制效率和鲁棒性。计算结果表明,在MTMD的初步参数优化设计中忽略气动刚度项和气动阻尼项是可行的,适当扩大MTMD的频率范围和阻尼比可以使其在减振效率和鲁棒性上达到更好的平衡,比传统调谐质量阻尼器（STMD）更适合悬索桥涡激振动控制。     

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。     

MTMD对结构刚度和质量参数摄动的鲁棒性

基于结构刚度和质量的摄动，建立了设置MTMD结构的传递函数。于是MTMD的优化准则可定义为设置MTMD结构最大动力放大系数的最小值的最小化。根据结构摄动而质量不摄动与结构质量摄动而刚度不摄动两种情况，讨论了MTMD的有效性变化趋势。数值分析表明，可以设计有效性与TMD相当但鲁棒性高得多的MTMD。因此，MTMD适用于控制频率变化的结构振动。     

基于地震模型土-不规则建筑-AMTMD相互作用系统的最优性能

基于地震模型下建立的土-不规则建筑-主动多重调谐质量阻尼器(AMTMD)相互作用系统的动力方程,定义AMTMD的最优参数准则为:设置AMTMD结构的最大平动和扭转角位移动力放大系数的最小值的最小化。定义AMTMD的有效性准则为:设置AMTMD结构的最大位移动力放大系数的最小值的最小化与未设置AMTMD结构的最大位移动力放大系数的比值。基于定义的二个准则,研究不规则建筑标准化偏心系数(NER)、扭转对侧向频率比(TTFR)、土对结构的刚度比(SRSS)和地震卓越频率系数(EDFR)对AMTMD最优频率间隔和有效性的影响,为软土地基不规则建筑的地震振动控制设计与实现提供参考。     

地震作用下不规则建筑AMTMD控制的动力特性-Ⅰ:平动振动控制

主动多重调谐质量阻尼器(AMTMD)最优参数准则定义为:设置AMTMD不规则建筑的最大平动位移动力放大系数最小值的最小化。AMTMD有效性准则定义为:设置AMTMD不规则建筑最大平动位移动力放大系数最小值的最小化与未设置AMTMD不规则建筑最大平动位移动力放大系数之比。使用定义的准则,研究了不规则建筑标准化偏心系数(NER)和扭转对侧向频率比(TTFR)对AMTMD控制不规则建筑平动位移时的最优参数和有效性的影响。     

基于任意整数的多重调谐质量阻尼器

由于中心自振频率的设置,至今研究的多重调谐质量阻尼器器(MTMD)都是由奇数个调谐质量阻尼器 (TMD)所组成。放弃中心自振频率的设置,提出了基于任意整数的多重调谐质量阻尼器。多重调谐质量阻尼器可由任意奇数个或偶数个调谐质量阻尼器组成。使用建立的结构MTMD系统传递函数,定义了结构和MTMD的动力放大系数(DMF)。MTMD最优参数和有效性的评价准则于是可定义为结构最大动力放大系数的最小值的最小化(MIN．MIN． MAX．DMF)。而MTMD冲程的评价准则定义为MTMD中每个TMD最大动力放大系数的最大值。根据定义的评价准则,评价了基于任意整数MTMD的控制性能(包括MTMD的冲程评价)。     

结构的多重双重调谐质量阻尼器控制策略

提出多重双重调谐质量阻尼器（MDTMD）控制策略。MDTMD由任意奇数或偶数的双重调谐质量阻尼器（DTMD）组成。MDTMD参数组合形成十种MDTMD模型即MDTMD（I-1）-MDTMD（I-5）模型和MDTMD（II-1）-MDTMD（II-5）模型。利用定义的优化准则，评价了MDTMD（I-1）的控制性能。数值结果表明MDTMD（I-1）比DTMD和基于任意整数多重调谐质量阻尼器（MTMD）和基于奇数MTMD具有更好的有效性和鲁棒性。但MDTMD冲程大于DTMD冲程；MDTMD小TMD冲程大于MTMD冲程。     

地震作用下不规则建筑ATMD控制的动力特性研究

主要研究地震作用下不规则建筑主动调谐质量阻尼器（ATMD）控制的动力特性。定义ATMD的最优参数准则为：设置ATMD不规则建筑的最大平动和扭转角位移动力放大系数最小值的最小化。评价ATMD有效性的准则定义为：设置ATMD不规则建筑最大位移动力放大系数最小值的最小化与未设置ATMD不规则建筑的最大位移动力放大系数之比。基于定义的准则，研究了不规则建筑的标准化偏心系数（NER）和扭转对侧向频率比（TTFR）对ATMD控制不规则建筑位移响应时的最优参数和有效性的影响。