采用被动控制的四塔连体结构振动台试验研究

某四塔连体结构在顶部通过300m长的空中连廊在高度235m处连接,形成复杂的多塔楼高位连体结构。为减小地震作用下的结构响应及结构构件内力,采用被动控制方案,空中连廊与四栋塔楼的连接节点采用摩擦摆隔震支座,并设置阻尼器进行耗能与限位。为检验四塔连体高位减（隔）震结构的抗震性能,进行了1/25缩尺模型的模拟地震振动台试验研究。结果表明：采用被动消能减震的四塔连体结构满足抗震设计要求;摩擦摆隔震支座与黏滞阻尼器产生了良好的隔震与消能减震效果,空中连廊构件在罕遇地震作用下保持弹性工作状态。     

混合结构吸热塔抗震性能振动台试验研究

作为安全等级一级的构筑物,吸热塔结构具有质心高、荷载大、低阻尼的特点,设备本身易产生较大附加弯矩,在地震作用下易产生鞭梢效应,因此对该结构抗震性能的研究十分重要.以某242.7 m高,下部为混凝土、上部为钢构件的混合型吸热塔为研究对象,根据SAP 2000有限元软件的模拟结果,确定缩尺模型的简化设计方案,按缩尺比1:2...     

TMD控制优化设计及振动台试验研究

以Kanai-Tajimi谱作为理论分析和振动台试验的地震激励模型,在运用复模态法获得多自由度带TMD结构随机地震响应解析解的基础上,对TMD结构参数的优化取值问题进行系统的理论与试验研究,运用常规的和基于动力可靠性约束的两种优化设计方法,得出TMD结构的优化参数取值,并通过一个三层2m×2m×6m的大尺度TMD减震结构模型的振动台试验,检验优化设计方法的有效性,该方法可用于基础隔震结构、带TLD减震结构以及带TMD、TLD抗风结构的优化设计。     

单摆式TMD简介及其减振性能分析

调谐质量阻尼器(简称TMD)是最早的一种结构振动控制装置,对于控制结构的风振反应具有非常明显的效果。文章主要介绍其中的一种TMD装置-单摆式TMD,并尝试将单摆式TMD应用于风力发电塔。利用单摆式TMD的减振消能作用,减小风力发电塔因风力作用产生的振动,从而减小振动引起的发电机故障和风力发电塔损坏。     

高耸塔台结构地震模拟振动台试验研究及有限元分析

对顶部两层钢框架的高耸筒体塔台结构在地震作用下的动力特性与反应,从模型振动台试验和有限元计算两方面进行了研究。对一个1∶30比例的机场控制塔台模型进行了振动台模拟地震试验,根据试验结果,通过相似关系得到原型结构在地震作用下的动力特性与反应。同时,应用结构有限元分析程序对模型及原型结构进行动力计算,并将两种结果进行比较分析。     

预制预应力混凝土风力发电塔筒生产工艺及质量控制

作为一种可再生的清洁能源,风力发电是可再生能源领域中技术成熟、发展快速的发电技术.结合国家电投集团大城100 MW风电工程,从生产场地规划、生产工艺设计、承台施工、模板工程、钢筋工程、混凝土工程、存储和运输过程研究分析预制预应力混凝土风力发电塔筒的生产工艺及质量控制措施.     

大型海上风力发电高塔随机最优减震控制

考察了基于结构动力可靠度的调谐液体柱形阻尼器(TLCD)参数优化设计方法,并用于风-地震联合作用及地震作用下海上风力发电高塔系统的随机最优控制。文中,采用Kane动力学-有限元一体化模型,建立了TLCD-结构整体系统方程。基于概率密度演化理论的极值分布方法,给出了基于可靠度的TLCD参数优化设计方法及程序解答。在数值算例中,采用随机谐和函数和物理随机风场模型分别模拟随机地震动和随机风荷载,通过对优化的受控系统进行随机反应分析与可靠度分析,比较了不同控制准则和约束条件下TLCD的减震控制效果。研究表明基于可靠度的随机最优控制方法是可行的。     

合肥电视塔TMD风振控制的时域分析

本文对合肥电视塔进行了动力特性分析 ,同时利用仿真得到的 19维脉动风压时程样本曲线 ,对塔的振动和控制分别进行了时域分析。计算结果表明 ,利用上塔楼生活和消防水箱构成调频质量阻尼器 (TMD)对合肥电视塔的风振有明显的控制作用。最优参数的TMD可使得电视塔上塔楼峰值加速度响应下降 5 4%     

奉贤电视塔的TMD设计及风振模拟

本文以奉贤电视塔为对象，进行动力分析、随机风振下的TMD设计以及风振计算机模拟。由于较好地实现了阻尼，其减振效果较为显著。     

附加PTMD风力发电机结构减振控制试验研究

通过开展附加颗粒调谐质量阻尼器(particle tuned mass damper, PTMD)风力发电机结构模型的自由振动试验和振动台试验,研究PTMD自身参数对其减振性能的影响规律,检验PTMD用于降低风力发电机结构不利振动的合理性与有效性,揭示随机激励下耦合系统的工作机理。借助自由振动试验研究了设计参数对PTMD减振性能的影响规律,初步确定了系统的参数配置。同时,通过地震波激励工况、风荷载激励工况和风-地震耦合荷载激励工况对风力发电机结构使用PTMD进行振动控制的合理性与有效性进行了检验,进一步揭示随机激励下耦合系统的减振机理。试验结果表明：颗粒-腔体质量比和频率比参数分别取值0.27和0.97时PTMD表现出较好的减振性能;3种随机激励下PTMD能够有效抑制风力发电机结构的动力响应,其中,El Centro波作用下,PTMD对结构顶部加速度和位移峰值响应的控制效果分别为5.52%和7.73%,而对均方根响应的控制效果则高达33.3%和32.08%。由此可见,PTMD对均方根响应的控制效果优于峰值响应。对比传统调谐质量阻尼器(TMD)结果可知,经合理设计的PTMD具有更佳的减振...     

Theoretical study and experimental verification of vibration control of offshore wind turbines by a ball vibration absorber

In this paper, a ball vibration absorber (BVA) is introduced for vibration control of offshore wind turbines. The dynamic responses of offshore wind turbines equipped with a BVA are presented. Both theoretical and experimental investigations are carried out. An analytical model for the wind turbine tower system with installed BVA is developed based on Lagrange's equation. The BVA-structure integrated equations are derived and solved in both time domain and frequency domain. A series of shaking table tests on a 1/13-scale wind turbine model with and without a BVA were carried out to evaluate the effects of BVA on the vibration mitigation of the wind turbine tower system under earthquakes and equivalent wind-wave loads. Numerical simulations of the system are performed and compared with the experimental results. Good agreement between the numerical and experimental results is observed. The results indicate that BVA could effectively improve the performance of the offshore wind turbine.     

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.     

局域大空间复杂体型高层结构整体模型振动台试验研究

本文采用模拟地震振动台试验方法对局域大空间复杂体型高层结构的动力特性、地震反应规律和开裂破坏模式等进行了系统研究,重点分析了地震作用下结构的扭转振动反应及其空间分布规律。研究结果表明:局域大空间对结构的动力学特性具有显著的影响,扭转振型可能成为结构一阶振型;在地震作用下,结构动力反应较大,且具有明显的局域及整体扭转振动,结构局域大空间部位的局部扭转反应可能大于结构顶部的总体扭转反应,易造成大空间部位主要抗侧构件发生扭转破坏。对于此类复杂体型结构,必须采取有效措施增加结构局域大空间部位的抗侧抗扭刚度,以确保结构满足抗震设防要求。     

两层轻型木结构足尺房屋模型模拟地震振动台试验研究

轻型木结构房屋在既往的地震中表现出良好的抗震性能,同时也存在某些方面的不足。对一个两层、足尺、长宽高为6m×6m×6.3m的木框架房屋进行了67个工况的振动台试验,考虑了一层横墙的门洞宽度变化和结构平面布置不对称等研究参数。试验结果表明:在0.2g以下的地震中,模型处于弹性状态;在0.55g的地震中,即使经过多次重复地震,并且一层开洞率达到60%,模型结构仍然不会发生倒塌;结构布置不对称时,结构的加速度和位移反应均较对称结构强烈,并且存在明显的扭转效应。对称结构在0.1g、0.2g和0.4g的地震中,模型结构的最大层间位移角约为1/500、1/250和1/80。试验研究的结果表明,与模型结构类似的对称轻型木结构房屋能够满足我国建筑抗震设计规范(GB50011-2001)中的8度抗震设防要求。     

钢筋混凝土空心矩形桥墩振动台试验

通过地震模拟振动台试验研究了钢筋混凝土空心矩形桥墩的抗震性能,以某空心矩形桥墩为原型设计了2个具有不同配箍率的空心矩形桥墩模型试件,并对其进行地震模拟振动台试验,选取El Centro波、Taft波和人工兰州波作为地震动激励,分析了各工况荷载下桥墩顶部的加速度响应、动力放大系数和墩顶位移响应等参数;利用大型通用有限元软件ABAQUS建立了桥墩有限元模型,将试验采集的加速度和位移响应同有限元计算结果进行对比分析。结果表明:2个模型试件均具有良好的抗震性能;不同地震波激励作用下,桥墩顶部加速度和位移响应不同;配箍率越高,墩身裂缝分布越密集,裂缝宽度越小;配箍率对加速度和速度响应无显著影响;验证了利用ABAQUS软件建立的有限元模型的可行性。     

Application of spherical tuned liquid damper in vibration control of wind turbine due to earthquake excitations

A spherical tuned liquid damper (TLD) is proposed as a cost‐effective method to reduce the earthquake‐induced vibration of wind turbines. A 1/20‐scale test model was designed to investigate its performance of controlling the structural vibration. A series of free and forced vibration experiments with different water depths in hemispherical containers were performed on the shaking table. Three measured ground acceleration‐time histories, including El Centro NS, El Centro EW and Tianjin EW, were selected to verify the effectiveness of spherical TLD in suppressing the earthquake‐induced vibration. The experimental results showed that the spherical TLD could effectively improve the damping capacity of the test model. The standard deviation of the dynamic response could be effectively reduced when the excitation frequency was approximately equal to its fundamental frequency. The liquid sloshing motion in containers was characterized by a highly nonlinear and complex nature. The effectiveness of spherical TLDs does not increase linearly as the mass of water in containers and is influenced greatly by the frequency components of earthquake excitations. For El Centro EW excitation, the standard deviations of the dynamic responses could be reduced more than 40% when the liquid mass was about 2% of the generalized mass. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

某标志塔MR-TMD减振系统风振控制分析

对某标志塔进行了动力特性分析,应用半主动质量驱动器(MR-TMD)系统,采用Matlab软件编制了半主动减振控制分析程序,分析比较了在模拟脉动风荷载作用下无控、被动TMD和MR-TMD控制下塔的响应,仿真结果表明,MR-TMD作为一种半主动质量驱动器能有效降低标志塔的风振反应。     

不规则钢筋混凝土高层建筑振动台试验研究

成都市天府软件园三期工程由多幢平面凹凸不规则、扭转不规则和沿竖向刚度不均匀的建筑组成,其中B,C座从层11至屋面层采用钢桁架连廊连成一体,成为连体结构,且底层设置2层连通的架空层,层2楼板开洞面积为该层面积的47%。为研究其抗震性能,进行缩尺(1/30)模型的振动台试验,在试验结果的基础上,对该建筑的整体和局部结构的抗震性能进行评价。试验结果表明,通过采取抗震加强措施及合理设计,结构能够满足抗震性能目标。