高层建筑风致振动控制的研究

随着高层以及超高层建筑结构不断向更高和更柔的方向发展,强风作用下这类建筑的传统设计方法有时已经无法完全满足结构的抗风设计要求。因此,提出了采用振动控制来抑制结构风致振动控制的新方法。论文首先概述了高层建筑中风振控制的方法及其国内外的研究现状,然后对其中的调谐质量阻尼器(TMD)、主动调谐质量阻尼器(ATMD),以及摩擦阻尼器这3种控制方法详加评述,最后进一步指出我国风振控制研究的发展方向。     

分布式TMD对斜拉桥抖振减振的参数优化及分析

为有效实现对斜拉桥多阶模态参与的抖振响应减振,研究基于H2性能的梯度优化法,实现在空间多点布置且对多阶模态频率调谐的分布式TMD(tuned mass damper)参数的同步和整体优化。建立能表达为闭环静力反馈控制的风荷载作用下斜拉桥与分布式TMD的系统模型;以H2范数为性能目标函数推导其对TMD参数的梯度矩阵,采用修正的BFGS算法求解分布式TMD参数的非凸优化问题。以南京长江三桥某施工阶段的结构非密频和密频两种状态,实现分布式TMD对斜拉桥抖振响应减振的参数优化和动力仿真,并与经典的单TMD设计方法对比,结果显示对分布式TMD参数优化方法的有效性,特别是在结构密频状态时体现了更高的减振效率。     

标志塔调谐质量阻尼器(TMD)减振控制分析与应用

河南艺术中心标志塔高60m,最大直径仅3.0m,属于高耸高柔结构,在风作用下容易产生明显的振动效应。在模态分析和时程分析的基础上,结合标志塔自振特性,采用被动式调谐质量阻尼器(TMD)控制装置。设计研究了TMD控制装置的位置、刚度、质量和阻尼的优化问题,完成了TMD控制装置的优化设计和结构整体结构减振控制设计。试验室测试及安装完成后,现场调试与测试结果显示,工程中的TMD达到了抗风减振控制设计目标。     

钢结构登机桥的竖向TMD减振控制

当钢结构登机桥跨度较大时,其竖向自振频率接近人行走或者跑动的频率,容易产生共振;此时,竖向加速度将超过人体舒适度极限,给登机者心理上造成恐慌。采用调谐质量阻尼器(TMD)来达到减少登机桥的竖向振动反应将是一个很好的办法。本文简单介绍了行人载荷模型,并结合一座40m跨钢结构登机桥实例,采用SAP2000有限元软件进行了竖向TMD减振控制计算;采用TMD后,登机桥的最大加速度大幅减小,满足了舒适度的要求。结果表明,TMD是钢结构登机桥竖向舒适度控制的有效手段,望其能对今后类似工程提供参考。     

斜拉桥拉索磁流变阻尼器减振技术的参数优化研究

针对应用磁流变阻尼器控制斜拉桥拉索振动中参数优化这一关键问题,通过试验研究,建立了目前常用的RD-1005型磁流变阻尼器非线性双黏性模型,得到了基于输入电压、激振频率、振动幅值等参数的磁流变阻尼器等效黏性阻尼系数计算公式;然后提出了考虑拉索垂度、弯曲刚度和倾角等因素影响的黏性阻尼器拉索减振设计方法,修正了Pacheco的设计曲线;最后提出了磁流变阻尼器拉索减振的优化设计方法,并通过实桥试验得到验证。     

新型调谐黏滞质量阻尼器对斜拉桥的减震控制分析

以一种新型的调谐黏滞质量阻尼器（Tuned viscous mass damper, TVMD）作为控制装置,实现了对斜拉桥的控制模型建立及减震控制分析,探讨了TVMD装置减震的适用性和有效性。基于TVMD装置的工作原理和力学模型,建立了多自由度空间结构多TVMD控制装置在地震激励下的状态空间控制模型和传递函数模型|基于H2控制理论,以结构控制目标响应传递函数的H2范数作为优化目标,提出了利用分步参数扫描进行多TVMD控制装置参数优化设计的方法|以南京长江三桥作为控制对象,针对其在纵桥向地震激励下的振动,分别以TVMD、调谐质量阻尼器（TMD）和黏滞阻尼器（VD）作为控制装置,进行了控制方案的设计与效果的对比分析,对比分析结果表明,TVMD减震控制装置具有更为显著的减震效果及更优的耗能效应。     

磁耦合调谐质量阻尼器的参数优化及减振效果

在调谐质量阻尼器的基础上,将黏性阻尼器换成电磁阻尼器,建立了3个自由度磁耦合调谐质量阻尼系统的力学模型及其运动学方程。利用傅里叶变换导出了该系统随外激励变化的傅里叶响应函数。根据固定点法和参数组合筛选法对系统的参数进行了优化处理,得到了最优频率比、电阻尼比和耦合参数。减振效果显示,磁耦合调谐质量阻尼器比调谐质量阻尼器的减振效果提高了20%左右。     

基于风振舒适度的北京奥林匹克塔黏滞阻尼减振性能研究

以北京奥林匹克塔为工程背景,对其展开以舒适度为控制指标的黏滞阻尼减振性能研究.根据该多塔高耸结构的特点设计了连接桁架加腋的结构方案和不加腋的结构方案,比较分析两者之间动力特性的变化.并在连接桁架不加腋结构方案的基础上引入黏滞流体阻尼器(viscous fluid damper,VFD),对阻尼器的安装位置、装置数量等进...     

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。     

基于能量的振型优化减振分析方法

结构的动力响应问题一直以来是结构工程师关注的热点,在动态激励,例如地震、风载等作用下,结构的振动变形通常由多阶振型控制,动力特性对结构设计具有重要意义.本文提出了一种基于能量的振型优化减振分析方法,在给定结构体系和布置下,针对某一阶指定的振型,从结构应变能的角度建立了各构件对该阶振型贡献的量化关系,可迅速确定对结构振动...     

基于链杆与调频质量阻尼器组合的人行桥减振技术

本文针对大跨度人行桥行人行走舒适性问题,以绵阳市三江大桥为例,提出了基于连杆与调频质量阻尼器组合的人行桥减振技术。为验证减振效果,实桥测试了该桥的动力特性和人群行走下的动力响应,结果表明理论计算与实际吻合较好,人群行走时最大水平加速度只有0.08m/s~2。实测表明基于链杆与调频质量阻尼器组合的减振技术是可行的,该组合减振技术既不影响结构的美观和整体受力情况,避免了大量采用TMD减振系统而提高造价,又能够达到满足人行舒适性的目的。     

纵飘斜拉桥基于响应面法的粘滞阻尼器参数优化分析

针对现有粘滞阻尼器参数优化方法无法考虑地震动特性等多因素影响的不足,基于响应面原理提出了一种粘滞阻尼器参数优化分析方法.针对某纵飘体系斜拉桥,利用多项式响应面模型拟合桥梁地震响应关于阻尼器参数的函数表达式,通过方差分析法和F检验法对响应面模型进行精度检验和显著性分析,然后根据桥梁不同减震需求,构建了三种控制效果的目标函...     

基于APDL参数化语言的斜拉桥的索力优化

利用大型有限元分析软件ANSYS的优化设计及结合其编程语言APDL对一座独塔单索面部分斜拉桥进行了索力优化设计,以各斜拉索的初始索力为设计变量,主梁最大位移及最大应力为控制变量．以主梁和主塔的弯曲应变能作为目标函数,确定最优索力。计算结果表明该方法简单、有效。     

基于ANSYS平台的斜拉桥成桥索力优化方法

利用ANSYS的APDL二次开发功能来实现斜拉桥成桥索力的优化,即利用ANSYS二次开发相应的调索程序,使成桥索力调整计算工作更简便、高效和精确,可为以后斜拉桥成桥状态下初始索力优化提供指导。     

基于调谐惯容阻尼器的基础隔震结构性能优化研究

基础隔震技术可以显著减小建筑上部结构的水平绝对加速度,但隔震层较大的水平位移往往制约着基础隔震结构的设计。调谐质量阻尼器可以减小隔震层的水平位移,但减震效果受其物理质量的影响。惯容是一种新型两节点单元,其质量效应可以比其物理质量大上百倍甚至数万倍。本文将调谐惯容阻尼器应用于基础隔震结构,从考虑结构阻尼与否对TMDI进行随机激励下的H2优化设计,并以常用800mm隔震支座为背景进行地震作用时程分析。研究结果表明,物理质量较小的调谐惯容阻尼器可以显著减小隔震层的水平位移和上部结构的水平绝对加速度。     

基于TMD减振技术的景观桥人致振动控制研究

人行桥的舒适度现已成为景观类桥梁设计的一个重要指标。本文以国内某景区内的人行景观桥工程为例,采用Midas civil有限元分析软件建立三维有限元模型,分析了该桥的结构动力特性及人致振动响应。人致振动加速度时程响应结果表明该桥的舒适度未能满足设计和规范的要求。因此,提出了采用电涡流调谐质量阻尼器(TMD)的减振设计方案,并通过实际工程中评估了减振效果,证实方案的可行性     

基于蚁群算法的水资源优化配置

利用蚁群算法的全局搜索最优特性,提出了求解水资源优化配置问题的方法,并详细论述了水资源优化配置中蚁群算法的实现过程,最后结合实际水源和用户情况,计算出在不同保证率下的用水优化分配方案,以供参考。     

基于影响矩阵法的非对称斜拉桥索力优化分析

采用影响矩阵法进行索力优化能在斜拉桥设计与施工的索力调整中得到较好的效果,然而在实际工程中该方法的求解过程需要较高的理论基础,需要借助有限元软件.以实际工程为背景,通过有限元软件验证了基于影响矩阵法优化非对称斜拉桥成桥索力的可行性,并得出了一些有意义的结论.     

基于数据分析的人力资源优化配置探讨

提出应用数据分析实现企业人力资源优化配置的基本方法,以某国有企业为例,分析了基于数据分析的人力资源优化配置的实施过程.     

基于双策略改进遗传算法的斜塔斜拉桥索力优化分析

斜塔斜拉桥因其独特的结构特点和美学特征常被应用于城市建设中;它通过将桥塔倾斜,利用其不平衡力矩改善整体结构的受力性能,但其桥塔和主梁的受力情况更为复杂,确定合理的成桥状态索力以改善结构受力显得尤为重要.文章基于遗传算法,以某有背索斜塔斜拉桥为例,首先应用Midas有限元软件建立全桥梁单元模型,并运用未知荷载系数法求解出...