TMD减震钢框架有限元分析

TMD在实际工程结构中得到了广泛的运用和认同,为了进一步验证TMD的减震控制效果,进行了TMD-钢框架有限元模型的地震时程分析。首先分析了TMD的减震原理及其参数优化设计方法,根据有限元钢框架模型的动力特性设计了TMD减震装置的参数;然后利用有限元软件SAP2000对该TMD减震钢框架进行动反应有限元仿真分析。分析结果表明：该TMD减震装置具有显著的减震效果,能够有效地减小结构地震反应峰值。     

FPS-TMD减震钢框架振动台试验研究

本文设计制作出一个FPS-TMD,对装有FPS-TMD的4层钢框架结构进行了振动台试验,结果表明当激励频率接近结构受控自振频率时,FPS-TMD能够有效地减小结构的动力反应和抑制结构共振,减震率在50%以上,证明了本文所研究的FPS-TMD减震的有效性,文中采用的分析方法和研究结果可为FPS-TMD减震的深入研究及其实际工程应用提供重要参考。     

FPS隔震体系振动台试验与有限元模型对比分析

设计制作了一种摩擦摆隔震支座,并将其置于基础与上部结构之间,完成了一6层单跨钢框架摩擦摆隔震体系模拟地震振动台试验。针对不同场地从模型振动台试验和有限元计算两个方面进行了全面研究,并将两者结果进行比较。试验及有限元分析结果表明:理论分析和试验研究结果吻合较好,摩擦摆隔震装置能够有效的延长上部结构的自振周期,限制隔震层过大位移,同时具有自动回位的功能,有效减少了地震作用对上部结构的影响,隔震效果明显。     

FPS型TMD控震效应分析

基于FPS(FrictionPendulumSystem)型TMD(TurnedMassDamper)控制的多层剪切型结构振动微分方程 ,通过时程计算分析了FPS型TMD控震响应规律。结果表明 ,合理设计的FPS型TMD控振系统可以改善结构的振动响应     

调谐质量阻尼器(TMD)在大跨斜拉桥减震控制中的应用

将调谐质量阻尼器(TMD)运用于润扬北汊斜拉桥地震反应控制。给出了TMD的减震机理及其力学分析模型,建立了TMD-斜拉桥地震反应控制系统的有限元模型,并进行了TMD对斜拉桥减震效果分析。分析发现,TMD使斜拉桥结构的阻尼耗能减少了30%,主梁跨中和端部的横向位移减少了12%,竖向位移减少了24%。结果表明,调谐质量阻尼器能有效的控制大跨斜拉桥在地震作用下的振动。     

填充墙MTMD减震结构振动台试验与动力时程分析

为研究利用填充墙作为质量块的填充墙MTMD减震结构的减震性能,设计了不同阻尼器钢片厚度(频率比),不同质量块布置(质量比)的填充墙MTMD减震结构,以及无TMD的普通抗震框架结构,进行了不同地震输入水平下的振动台试验和动力时程分析。模态分析表明,填充墙减震结构各阶振型比普通框架结构的自振频率更小、周期更长,振动特性主要由第一阶平动效应控制。试验和时程分析得到了基本一致的减震规律,即减震结构在中、大震阶段具有显著的减震效果,地震作用越大,减震结构的加速度减震效果越好,由于阻尼器限位作用,位移减震效果变化不大;阻尼器钢片厚度决定主子结构频率比,频率比越接近1,减震效果越好;对于第一振型为主的多层结构,质量块布置数量对减震效果影响不明显,可考虑仅在顶层设置TMD质量块。     

屋顶水箱TMD对加固结构的减震控制研究

对某国际大酒店进行了加固改造和楼顶水箱TMD装置设计,提出了两种TMD方案,并对结构在地震激励下的控制效果进行了仿真分析,验证了屋顶水箱TMD系统对于结构改造加固的可行性与有效性。     

地震作用下某高层结构MTMD减震控制研究

通过数值模拟研究了地震作用下高层结构多个调谐质量阻尼器(MTMD)减震控制。根据实际工程,利用国际通用软件ETABS建立了结构三维有限元模型,进行了动力特性的分析,得到了结构的前几阶频率;根据不同场地类型,选取了4条典型的地震波;研究了调谐质量阻尼器(TMD)的参数选取和有限元的模拟;运用时程分析方法,分别研究了不同地震作用下高层结构有无控制下的反应。研究结果表明,MTMD对高层结构的减震控制效果明显,场地类型对减震控制效果有一定的影响。所获得的结果为高层结构减震控制设计提供参考和依据。     

钢筋混凝土巨型框架结构及附单向TMD装置的减震结构振动台试验研究

为了研究钢筋混凝土巨型框架结构体系的抗震性能及其地震作用损伤机理,设计制作1/25的缩尺模型,并设计加工了一套调谐质量阻尼器(TMD)装置安装在模型结构顶部,进行振动台试验,得到结构的动力特性和位移响应,并对比分析了TMD的减震效果。结果表明:当在峰值加速度为0.140g的地震波作用后(相当于原型7度多遇地震),模型结构处在弹性工作状态,在峰值加速度为0.400g的地震波作用后(相当于原型7度基本烈度),模型结构出现轻微破坏,在峰值加速度为0.880g的地震波作用后(相当于原型7度罕遇地震),模型结构出现中等破坏,该原型结构可以满足抗震设计的要求;TMD装置具有较好的减震效果。     

设置FPS质量调谐阻尼器减振效果分析研究

根据拉格朗日方程推导了结构设置FPS调谐质量系统地震动力反应分析计算公式,并考虑了接触面滞滑效应的影响。分析与计算结果表明:设置质量调谐系统之后,结构动力反应层间位移有所减小。当接触面滑动摩擦系数为0.15左右、滑道半径为0.7 m、调谐附加质量为楼层质量的1.4倍以上时,质量调谐系统具有较好的减振效果、消能效果与复位能力。     

Shaking table test and numerical simulation on vibration control effects of TMD with different mass ratios on a super high‐rise structure

In this paper, the influence of mass ratio on the vibration control effects of tuned mass damper (TMD) on a super high‐rise building has been investigated. A 1/45 scaled model of a super high‐rise building was constructed, and the TMD with the mass ratio of 0.01, 0.02, and 0.03, respectively, was suspended on the top. Shaking table test and the corresponding numerical simulation were carried out to make a further understanding of the damping mechanism. The structural performance with or without TMD was comparatively studied. The results show that larger mass ratio can improve the control effects under frequent earthquake, but the control effects increase little with the increase of mass ratio under rare earthquake due to structural damages, accompanied by stiffness degradation and nonlinear behavior of the main structure. In addition, some suggestions on the mass ratio selection are also proposed to generalize its applications.     

钢筋混凝土巨型框架结构及附单向TMD装置的减震结构振动台试验研究

为了研究钢筋混凝土巨型框架结构体系的抗震性能及其地震作用损伤机理,设计制作1/25的缩尺模型,并设计加工了一套调谐质量阻尼器（TMD）装置安装在模型结构顶部,进行振动台试验,得到结构的动力特性和位移响应,并对比分析了TMD的减震效果。结果表明：当在峰值加速度为0.140g的地震波作用后（相当于原型7度多遇地震）,模型结构处在弹性工作状态,在峰值加速度为0.400g的地震波作用后（相当于原型7度基本烈度）,模型结构出现轻微破坏,在峰值加速度为0.880g的地震波作用后（相当于原型7度罕遇地震）,模型结构出现中等破坏,该原型结构可以满足抗震设计的要求;TMD装置具有较好的减震效果。     

单层钢框架结构振动台试验与数值模拟对比分析

基于振动台试验结果,采用有限元分析软件ETABS和时程分析法分别模拟单层钢结构模型在不同的地震波及地震加速度峰值条件下的地震反应。在相同加速度峰值的地震波作用下,模型结构的地震反应数值模拟结果与振动台模型试验实测结果吻合良好,证明本文的分析模型及方法是可行的,可作为振动台结构模型试验的辅助工具。     

新型悬吊式TMD及其在某标志塔风振控制中的应用

为了控制河南艺术中心标志塔的风致振动,提出了一种采用十字形万向铰轴实现多向振动控制、采用摩擦阻尼片提供附加阻尼、采用放射型弹簧提供附加刚度的新型悬吊式TMD。根据标志塔结构的动力特性,设计加工了足尺TMD,通过实验室试验对其动力性能进行了测试,并将该TMD安装在实际结构上,依据实测频率和阻尼对其参数进行了现场调整。研究表明,该TMD装置具有构造简单,稳定性和持久性好等优点。     

上海世博会中国馆抗震分析与振动台模型试验研究

2010年上海世博会中国馆建筑造型和结构体系独特,主体结构为4个钢筋混凝土筒体加组合楼盖,筒体间楼盖向上层层展开出挑,呈四棱台斗冠状.倒梯形的建筑造型使上部楼层的转动惯量增大,导致结构的第一振型为扭转振型,不满足现行高层结构设计规范的要求.为了研究该结构的抗震性能,检验和改进结构设计,利用有限元程序ANSYS对整体结构...     

FPS型巨型框架隔震结构分析

利用有限元程序SAP2000对FPS型巨型框架隔震结构和对应的未采用隔振装置的抗震结构进行分析对比,研究了FPS型巨型框架隔震结构的隔震效果。结果表明:FPS型巨型框架隔震结构的隔震效果明显。     

桩基和刚性复合地基抗震性能的振动台试验数值模拟

采用有限元软件ABAQUS,建立桩基和刚性复合地基抗震性能振动台试验的三维数值分析模型,本文分析了桩基和复合地基在同一地震动条件下的应力、弯矩以及不同土层的加速度峰值变化特性.结果表明,在地震作用下,桩基桩顶与承台连接处、桩在土体软硬分层处是最不利位置,在抗震设计中应引起重视.