结构控制中圆柱形浅水TLD的研究

本文采用有发元方法对圆柱形浅水ＴＬＤ装置中液体在水平激励下的运动状态进行了分析，给出了圆柱浅水ＴＬＤ装置的减振力计算公式。     

高层建筑结构的风荷载模拟及风振控制

针对高层建筑在风荷载作用下振动反应较大的问题,提出应用MR阻尼器对该结构体系进行风振控制的方法.首先在明确风荷载特征的基础上,采用Davenport风速谱并根据Shinozuka理论,应用简谐波叠加法分别模拟了脉动风速和脉动风压时程曲线,求出了该风谱的功率谱密度和相关函数,通过与实测相关曲线比较,验证了所述方法的有效性.最后建立了MR阻尼器的力学模型,选用半主动控制的准最优控制算法,提出一种改进的"开关"半主动控制策略,使MR阻尼器的出力近似等效于主动控制的最优控制力.结合某12层框架结构,利用数值分析方法对其风振反应进行了计算机模拟,结果表明此方法有效地减小了结构的动力反应,减振效果良好.     

基于能量的结构风振控制设计方法研究

建立了结构任意高度单位风能量计算公式、各楼层总输入风能量计算公式、结构总输入风能量计算公式。在主体结构弹性状态下,给出了粘滞和粘弹性阻尼器的能量耗散公式及结构总能量输出公式,提出了基于能量的结构风振控制的设计流程。以某高层建筑结构为例,验证了所提基于能量的结构风振控制方法可有效实现结构风振控制设计,达到有效抑制结构风振反应的目的。     

高层建筑结构在风荷载作用下的反应及安全度分析

本文分析振型相关性对抗风结构反应的影响，推导了相关系数的计算式，并给出了高层建筑结构在风荷载作用下的安全度分析方法。     

大跨斜拉网格结构耦合风振响应分析计算的研究现状与发展前景

大跨斜拉网格结构是网格结构、塔住和拉索组合的刚柔体系,有广泛的应用前景。风激动力响应是其设 计计算中的一个关键问题。大跨斜拉网格结构在风荷载的作用下具有非线性特征,其风激响应是复杂的耦合响应。大 跨斜拉网格结构风载响应研究是亟需解决的问题。在介绍风荷载特性、风对结构作用和风荷载模拟技术基础上,阐述了 结构风工程中大跨斜拉网格结构研究的状况,展望该领域研究的前景。     

高层建筑TMD风振控制分析的复模态法

本文对带TMD的高层建筑风振响应问题进行了系统研究。首先建立了运动方程，然后用第一振型将主体结构展开，针对所得方程为非经典阻尼和非对称结构以及脉动风谱为非有理分式风谱的情况，用线性滤波过程生成脉动风谱，用复模态理论和扩阶法进行解耦，获得了等效风谱对应的以第一振型表示的结构风振响应的解析解。本文方法可用于带TMD结构的风振与抗风可靠度分析以及基于可靠度约束的抗风优化设计。     

自立式高耸结构风振控制方法研究

本文针对自立式高耸结构的风振控制装置及其设计方法开展研究。首先,根据自立式高耸结构的特点,设计了环形TMD、TLD和TLCD三种调频减振装置,并推导了其力学模型;随后,基于等效阻尼比的概念和我国规范的抗风设计方法,建立了自立式高耸结构风振控制的统一设计方法;最后,针对数值算例,进行了风振控制装置设计,并通过时程分析方法验证了该方法的有效性。研究结果表明,所设计的三种环形调频减振装置适用于自立式高耸结构的风振控制,建立的简化设计方法与时程分析的结果平均误差仅为5.37%,具有较高的精度,可用于自立式高耸结构的风振控制设计。     

悬吊TMD对高柔结构风振反应的半主动控制

通过南京电视塔这个工程实例，系统地介绍了悬吊ＴＭＤ（ＴｕｎｅｄＭａｓｓＤａｍｐｅｒ）对高柔结构脉动风振反应半主动控制的基本原理和设计计算方法。文中，在建立悬吊ＴＭＤ和结构受控响应运动方程的基础上，应用随机振动和等价线性化的方法得到了ＴＭＤ装置中环型质量ＭＴ，弹簧刚度ＫＴ和阻尼器参数ＣＴ的求取方法。同时，根据可调阻尼器所产生的半主动阻尼力应尽量接近最优主动控制力的原理，得到了可调阻尼器阀门阻尼系数的调整公式。依据上述结果，在设计了悬吊ＴＭＤ参数的基础上，对悬吊ＴＭＤ对南京电视塔的风振控制进行了计算机模拟。结果表明，悬吊ＴＭＤ对高柔电视塔风振反应的半主动控制有很好的效果，它使太空舱的风振加速度响应减小了３８％。     

结构风振控制

随着高强度材料在结构工程中的应用,结构设计向着细长、轻柔方向发展,因而风诱发振动的抑制问题已得到普遍重视。为了改善结构在强风作用下的可靠性、安全性,目前广泛采用一种保护系统(主动或被动控制装置)。这些控制装置可由气动力或机械方法构成。     

TLD—结构非线性耦合问题及动力学特性研究

本文利用数值方法研究一种新型的新被动阻尼器即调谐式液体阻尼器（简称TLD），这种阻尼器主要依靠刚性容器中的浅水液体的晃动来改变结构的动力学特性进行而达到消耗结构振动能量的目的，推导了一种基于ALD（ArbitraryLagrangian-Eulerian,即任意的拉格朗日-欧拉）描述下的带有自由液面不可压液体与运动结构非线性耦合问题的一种有限元数值计算方法，在时间域上采用分步格式计算，这种方法与混合插值方法比较其优点是速度和压力可使用同阶线性插值，给数值计算带来很大方便，将所得的方法应用到结构与TLD（调谐式液体阻尼器）装置之间的耦合问题，数值计算结果验证了本文所推导的方法。     

高耸结构风振的主动控制研究

对采用张力索进行高耸结构风振控制的方法作了研究。首先，建立了由受控结构，张力索和液压伺服机组成的控制系统的数学模型；进而设计了控制器，比较了力型，力＋力矩型及力矩型三种张力索的实现形式和不同的控制作用下受控结构的振动水平及所需的控制力的大小；指出对于复杂结构，控制作用位置对张力索实现形式的选择及控制实现的难易程度有很大影响；‘讨论了随机风载的模拟；最后就某高耸复杂结构地进行了仿真研究。     

高层与高耸结构利用TLD抗风研究

本文讨论ＴＬＤ对高层和高耸结构中的抗风机理，主要内容为：ＴＬＤ的参数设计；计算实例。     

高层结构TMD风振控制最优参数的取值研究

本文对高层建筑TMD风振控制最优参数设计方法进行了初步探讨。利用数值迭代法给出了TMD最优参数实用设计表格，为TMD设计提供了依据。     

高层建筑风振控制的复模态随机反应分析

本文探讨受斜拉弹簧阻尼器模型装置(CTSD)控制的高层建筑结构在顺风向脉动风激励下的随机风振反应问题.文中将高层建筑和CTSD控制机构作为一个整体的耦合体系.同时考虑体系阻尼的非正交性,建立了一种以复模态组合为基础的新的随机反应分析方法——复模态状态空间法;导得了受控体系状态反应以及结构各层反应统计解的统一表达式.通过对框架型高层建筑的实例计算以及与非耦合实振型反应结果的比较表明,该方法是很有理论和实用价值的.     

基于性能的某高层结构风振控制研究

基于性能的设计思想是目前工程结构设计研究的热点问题之一,结合某高层结构,将该思想用于结构抗风分析中,通过减振技术实现结构性能化设计目标。采用ADINA和Etabs两种软件建立了结构的三维有限元模型,给出了两对角粘滞阻尼支撑减振控制方案,并在无控和有控条件下分别对该结构进行了风振反应分析。结果表明,两种软件的计算结果具有良好的吻合性;通过在结构中设置粘滞阻尼支撑,达到了不同设计风压等级下顺风向和横风向均能满足预期性能目标的要求;粘滞阻尼器可有效提高结构的风振性能水准,便于性能化设计思想在工程结构抗风设计中的实现。研究成果可为基于性能的设计思想在工程结构抗风设计中的推广应用提供参考。     

高层建筑风振控制ATMD的完整反馈方法

本文对以最小化顶层位移方差为设计目标,在频域内进行增益优化的两种ＡＴＭＤ完整反馈设计方法进行了对比分析。针对受Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ谱风激励作用的ＳＤＯＦ结构情形,对一超高层建筑进行数值分析以量化和评价控制性能。分析表明,完整反馈控制Ⅱ总体性能优于完整反馈控制Ⅰ,所设计的ＡＴＭＤ能更有效地抑制高层建筑的风振响应。此外,完整反馈控制Ⅱ具有明确的物理意义和灵活的形式,便于针对不同的激励和响应状况设计变增益控制,提高控制效率及满足控制力和行程的实际限制。     

结构风振控制计算机仿真及算法比较

本文概述了结构风振控制计算机仿真的意义，阐述了仿真程序设计流程，并讨论了各种控制算法及其仿真结果。     

巨型结构悬挂体系风振控制研究

建立了巨型结构悬挂体系风作用下控制微分方程和便于控制分析设计的分阶模态集结法降阶表达;给出了传递函数、响应功率谱、响应方差计算公式。研究表明,巨型结构悬挂体系可取得明显的减振效果：悬挂楼层频率与巨型结构频率的比值是最重要的参数,合适值主要确定于质量比;悬挂质量增大减振效果明显的频率比范围增大;增加悬挂楼层阻尼总是有利于提高减振效果：体系作为被动控制系统具有较好的鲁棒性。     

TLD-结构体系转化为TMD-结构体系的减振计算方法

提出了调谐液体阻尼器(Tuned Liquid Damper,TLD)转化为调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)对结构减振控制的计算方法,采用该方法可方便地采用能够容易数值模拟的TMD实现TLD对结构的减振控制分析.TLD-结构体系转化为TMD-结构体系的理论推导过程简洁、物理概念清晰,并通过实...     

结构风振的概率疲劳累积损伤

本文通过考虑脉动风压的随机过程性,利用风荷载的规范标定方法和结构疲劳试验结果,从结构风振随机反应分析着手,提出了基于疲劳累积损伤机制的抗风结构疲劳可靠性和寿命估计的分析方法,并通过一典型单自由度结构说明了此方法的应用。