简谐激励下非线性黏滞阻尼调频质量阻尼器减振结构的稳态响应分析

对非线性黏滞阻尼在调频质量阻尼器(TMD)中的应用进行了研究。基于慢变参数法推导简谐激励下采用非线性黏滞阻尼调频质量阻尼器减振结构位移的稳态响应解析解,进而研究其优化参数求解公式。以主结构位移动力放大系数为目标,对线性和非线性黏滞阻尼TMD的减振效果进行了对比分析,结果表明:非线性黏滞阻尼TMD的减振效果要优于线性的,其最优阻尼比受到激励幅值的影响。     

TMD减振系统在大跨人行桥中的应用

大跨钢结构人行桥在人行荷载作用下容易产生过大的振动使行人产生不舒适感,而采用具有减振效果明显、施工简单等优点的调频质量阻尼器进行减振则是一种切实可行的方法。因此,以国内某大跨钢结构人行桥为研究对象,阐述了在步行荷载作用下的桥梁动力设计及减振设计方法。该桥的TMD减振系统的应用可为类似工程的减振设计提供参考。     

某超高层建筑结构风致混合减振控制研究

为改善某高度为450 m的超高层建筑结构的风振舒适性,基于线性滤波法模拟研究了该结构顺风向和横风向脉动风荷载时程,采用非线性黏滞阻尼器和调频质量阻尼器相结合的混合减振技术对其开展了风致振动控制研究。结果表明,线性滤波法能够用于模拟超高层结构的脉动风荷载时程,模拟功率谱函数与目标功率谱具有良好的吻合性;混合减振技术不仅有效降低了该超高层建筑结构的风致振动反应,大量耗散风振输入能量,改善结构风振舒适度,而且充分利用结构自身资源设计了调频质量阻尼减振装置,既节省空间,又在一定程度上提高了结构的经济性。     

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。     

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。     

颗粒阻尼器减振性能的振动台试验研究

为了明晰颗粒阻尼器的减振性能,以铝制框架结构为研究对象,设计制作了颗粒阻尼器。通过振动台试验,研究了结构在简谐波和地震波下的振动特性,分析了阻尼器中颗粒的大小、质量等参数对颗粒阻尼器减振效果的影响。结果表明:颗粒阻尼器能够降低结构在振动时的位移;采用不同质量和不同直径球体的颗粒阻尼器对结构减振的效果有所差异。在不规则波作用下,颗粒阻尼器减振效果良好,结构顶端位移和加速度均有明显下降。     

桥梁减振技术的发展与应用

介绍了既有铁路桥梁因横向刚度不足及列车提速致使的横向振动、城市桥梁轨道交通车桥耦合动力振动、大跨度桥梁拉索的风雨激振、轴向流激振等几类桥梁振动减振技术的发展与应用.在铁路桥梁和高架桥梁中,对车桥耦合振动体系,采用被动控制法,安装质量阻尼器,改变桥梁基础结构的型式,进行桥梁减振和降噪.在斜拉桥拉索减振上,主要采用机械减振控制,安装目前较常用的粘性剪切型阻尼器进行减振,介绍了新型的磁流变阻尼器半主动控制法减振技术.这些减振措施在一些实际的桥梁减振中都取得了不错的效果.同时,还阐述了近年来在人行桥梁中新发现的人致桥梁侧向振动的桥梁减振新问题.     

可控式TMD-DTLCD混合调频系统的减振控制策略

工程振动使结构物的固有频率发生偏移,导致被动控制装置调谐质量阻尼器（TMD）、调谐液体阻尼器（TLD）或调谐液柱阻尼器（TLCD）的减振效果明显下降．鉴于此,提出了可控式TMD-DTLCD混合调频系统（Controllable TMD-DTLCD Hybrid System,简称CTDHS）的概念,并以被动控制的形式研究了本系统应对结构物频率发生偏移情况下的减振控制策略．介绍了本系统各参数的设置方法,TMD、TLCD以及结构-CTDHS系统的运动方程,并通过算例中CTDHS与普通TMD对结构减振效果的对比,证明了CTDHS的优越性以及减振策略的有效性．     

超高层建筑风振控制方案的对比分析

以天津某超高层结构的风振控制为研究对象,分析了风荷载的动力特性。针对该工程的自身特点提出了设置粘滞阻尼器(A)、设置双向调频质量阻尼器(B)、设置粘滞阻尼器和双向调频质量阻尼器(C)的三种减振控制方案,采用具有三维空间相关性的自回归过滤技术,进行了不同控制方案下的风振控制动力分析,对比分析了不同方案下的控制效果。结果表明:在特定的加强层处设置粘滞阻尼器及在顶层设置调谐质量阻尼设备均能够耗散风振作用输入能量的30%以上,进而有效衰减结构的风致振动响应,保证主体结构的正常使用工作状态。依据分析结果对超高层结构体系风振控制的分析与设计提出了建议。     

新型摩擦阻尼器的研究及其在建筑结构振动控制中的应用

探讨了一种新型耗能摩擦阻尼器的耗能原理及其在建筑结构振动控制中的应用。研究表明,该阻尼器除具有传统阻尼器的优点外,还克服了传统摩擦阻尼器只能提供恒定的摩擦力的缺点。同时,该阻尼器还可以利用振源信号进行反馈控制,因此增大了耗能能力,提高了减振效果。有限元仿真分析证明,该新型摩擦阻尼器应用在建筑结构上具有较好的减振效果。     

工程结构的SMA超弹性减振技术及其应用研究

介绍了形状记忆合金 (SMA)超弹性减振技术的减振机理 ,研制一种性能良好的SMA超弹性阻尼器 ,介绍了其工作原理及性能测试试验结果。将该阻尼器安装在斜拉桥模型上 ,进行了斜拉桥模型振动试验。试验结果表明 ,该阻尼器的耗能效果明显 ,在工程结构振动控制方面具有比较好的应用前景     

基于TLD的复杂高层结构减振研究

调频液态阻尼器(Tuned Liquid Damper,简称TLD)具有频率可调、设置灵活、成本较低和良好减振效果,被广泛应用于高层及超高层建筑结构的震动及振动控制上。本文以一复杂高层建筑结构为例,将TLD应用于该建筑的震动控制上,分别以简谐荷载和地震波荷载作为输入,对该结构进行了减振前后的动力时程分析,通过对比分析,结果表明,TLD对该结构有很好的控制效果。     

设置粘滞阻尼器网架结构的风振响应分析

建立大跨平屋盖网架结构数值模拟分析模型,施加风洞模型试验获得的屋盖节点风压时程,分析附加粘滞阻尼器对屋盖结构风致振动响应减振效果,结果表明,附加粘滞阻尼器对大跨网架结构的风致振动响应可取得较好的减振效果;阻尼器布置数量增多,屋盖结构风致振动响应减振效果增强,但受阻尼器布设位置影响,距离较远时效果减弱。非线性阻尼器减振效果优于线性阻尼器,随着阻尼指数的增加减振效果减弱。     

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     

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。     

缓冲型颗粒阻尼器减振控制的试验研究

颗粒阻尼的概念被广泛应用在机械和航空领域,尤其是为处于极端状态下(比如极端温度或者真空等)的结构,提供阻尼以减小主体结构的振动,但其在土木工程的应用还处在起步阶段。缓冲型颗粒阻尼器是对传统刚性内壁颗粒阻尼器的一种改进。通过三层钢框架附加缓冲型颗粒阻尼器的自由振动,稳态随机激励以及实际地震波输入下的振动台试验,考察了该装置对建筑结构的减振控制效果。试验研究表明:缓冲型颗粒阻尼器在合适的质量比下,能够达到最佳减振效果;对于各种动力作用,阻尼器都能达到减振的目的,其中对稳态随机激励的减振效果最好;对于多自由度结构,能够有效控制第一振型的振动,但是对高阶振型的控制作用无法保证。     

扭转调频气压液柱阻尼器对非对称建筑的振动控制

非对称结构在地震和强风作用下会产生平移-扭转耦联振动,当速度中心位于平面内时,将调频气压液柱阻尼器(tuned liquid column gas damper,TLCGD)的水平管道设计成封闭的区域包含该速度中心,这种新型的阻尼器称为扭转调频气压液柱阻尼器(torsional tuned liquid column gas damper,TTLCGD)。对于控制对称结构纯扭转振动,该装置同样适合。由广义Bernoulli方程推导出管道中的液体在地震作用下的运动方程并等价线性化。通过振型优化Den Hartog公式得到阻尼器的最优参数(阻尼比和调谐频率比),考虑邻近多个振型的相互影响,状态空间优化使得结果更为合理。用1个3层的偏心结构作为算例,进行优化计算。数值结果表明,这种优化方法得到的参数使得扭转调频气压阻尼器对结构的平移-扭转反应起到较好的减振效果。     

用多重TLD减小高层建筑地震反应的控制研究

对高层建筑地震反应进行了多重调频液体阻尼器(MTLDs)控制研究;对高层建筑结构一、二、三主振型反应施加控制,分析了对结构第一、二、三阶主振型分别设置多重TLD体系对减振效果的影响：采用不同的TLD布置方案,得出不同的布置方案对减振效果的影响。     

新型非线性电涡流TMD设计与研究

利用结构动力学的基本原理,建立多自由度的振动模型,并借助MATLAB程序进行编程计算,通过数据分析,对适用于该结构的调谐质量阻尼器(TMD)进行设计,以在磁场中产生的电涡流为阻尼器的非线性阻尼;并通过以某美术馆的钢结构连桥为设计实例,发现了其非线性TMD带宽大于线性TMD带宽,同时与现有的主要减振方式进行对比,证明了此新型非线性电涡流TMD对于大跨度结构在减振效率和实用等方面的优越性。     

空间曲梁单边悬索桥的振动舒适性评估及减振设计

以上海国际旅游度假区空间曲梁单边悬索桥西桥为例,介绍了人行桥人致激励振动分析的一般过程。阐述了人致激励的原理以及人行荷载的简化数学模型,并且给出了人行桥舒适性评价指标。利用有限元软件,模拟了人群在随机步行状态下对人行桥的人致激励作用,最后根据人行桥舒适性评估结果,提出安装调频质量阻尼器对该桥进行振动控制。计算结果表明,该人行桥经过减振设计之后将不会出现超过人行舒适性的人致振动。