带突出物高层建筑的减振方案对比

采用改进的自回归模型模拟了某带突出物高层建筑结构的脉动风荷载时程,针对其自身特点,提出了突出物玻璃幕墙开洞（方案A）、设置粘滞阻尼器（方案B）、玻璃幕墙开洞与设置粘滞阻尼器相结合（方案C）的3种减振方案。在10年和50年一遇2种风振作用下,对该工程进行了不同减振方案下的风振动力分析,最后依据分析结果对类似结构体系风振控制的分析与设计提出了建议。结果表明：方案B和方案C具有大量耗散风振输入能量、有效衰减结构动力响应和降低结构风振作用的能力,可减小主体结构顶点位移和加速度响应的最大幅度分别为34.6%、36.8%,提出的减振方案对于抑制结构风致振动、提高结构安全性和舒适性具有可行性和有效性。     

高层建筑结构的风振阻尼控制分析与设计方法

本文首先分析了阻尼比对结构风振反应的控制效果,重点讨论了阻尼比对风振脉动增大系数的减小效果和具体计算方法,给出了便于工程实际应用的阻尼比为10%～30%的风振脉动增大系数随基本风压和结构基本周期变化的计算图表。结果表明,结构阻尼比增大,风振脉动增大系数明显减小。其次,分析了结构耗能减振系统的附加阻尼特性,给出了调频质量阻尼器(TMD)、调频液体阻尼器(TLD)和速度线性相关型耗能器附加给结构阻尼比的实用计算公式。最后给出了100层钢结构分别设置TMD和线性粘滞阻尼器的风振控制分析和设计实例。实例结果表明,两种被动阻尼控制系统对结构最大位移和最大加速度控制效果相同,可以达到40%～55%,同时说明了本文提出的方法可以方便地用于大型结构的风振阻尼控制分析和设计。     

粘滞阻尼器在连体高层结构中的抗风减振效果

主要研究设置粘滞阻尼器的连体高层结构风振响应及风动力荷载作用下粘滞阻尼器对结构内力、变形、加速度及能量耗散的控制效果。根据连体高层结构刚性模型的风洞试验，得到风压系数时程数据。通过编制基于风洞试验的风荷载时程处理程序WINDHIST V2.0，可将风洞试验数据进行处理并导入有限元程序进行风振时程分析。对连体高层结构进行多工况风振时程分析，结果显示：设置粘滞阻尼器能减小连体结构内力及变形，内力的控制效果优于变形的控制效果。连体结构顶部加速度是由脉动风的动力效应引起，粘滞阻尼器能有效地控制结构顶部楼层加速度。     

带有液体粘滞阻尼器的超高层建筑抗风设计及风振响应分析

超高层建筑遮挡物较少,在风荷载作用下,结构顶部强烈的风振加速度会引起人的不适。通过在超高层结构合理布置液体粘滞阻尼器增加结构阻尼比,从而有效控制结构风振响应,达到减振目的。以珠海某超高层工程实例为背景,采用风洞试验计算脉动风荷载时程,在最不利风向角风荷载时程作用下,对比分析了阻尼器不同楼层布置位置、不同平面布置位置、不同阻尼弹簧刚度及不同阻尼参数下的减振效果,选出最合理阻尼器布置方式,结构顶层风振加速度得到有效控制,减振效果明显。     

附设粘滞阻尼器的高层立体车库风振性能

为了控制高层立体车库在水平风荷载作用下的风振响应,附设粘滞阻尼器是一种有效方法。针对带隔层支撑的高层立体车库,提出了两类阻尼器布置方案,基于采用线性滤波法的自回归模型(AR模型)生成总风压时程数据,通过ANSYS软件进行风振时程分析,仅引入附加阻尼,研究原结构附设粘滞阻尼器之后的减振效果,以减振率和吸收的风振能量为性能指标,通过比较不同阻尼器布置方案的性能指标差异,得到最优阻尼器布置方案。结果表明:方案A-1的减振效果最好,中柱和角柱的减振率分别为29.2%,36.1%,其他构件吸收的风振能量为715 J。附设粘滞阻尼器之后,结构的层间位移角、顶部位移和顶部加速度都得到明显改善,为高层立体车库的抗风设计提供了参考。     

调频弹簧阻尼器对桅杆结构的风振控制分析

根据调频质量阻尼器(TMD)的控制原理,提出了以调频弹簧阻尼器(TSD)作为桅杆结构被动控制装置的方法,并结合桅杆结构的非线性动力特性,根据频域分析理论,采用多点控制计算方法,计算分析了TSD对桅杆结构的风振控制。     

大跨越输电塔线体系风振控制研究

本文通过模型风洞试验和对江阴大跨越输电塔线体系风振控制设计计算,研究了大跨越输电塔线体系动力特性和风振控制。通过悬挂水箱、粘弹性阻尼摆和悬挂水箱加粘弹性阻尼摆组合控制三种制振方案的气弹模型风洞试验研究,验证了设置振动控制装置可有效地减小大跨越输电塔的风振响应,为江阴大跨越工程风振控制设计及应用提供了依据。最后,对正在建设中高346.5m的江阴大跨越输电塔线体系进行风振控制设计,提出用调频质量阻尼器(TMD)和粘弹性阻尼器(VED)的控制方案,理论计算表明具有较好控制效果。     

某超高层结构TMD风振舒适度控制设计

基于风洞试验的结果对某超高层建筑进行了风振加速度时程分析,由于不能满足舒适度要求,拟在顶层设置调频质量阻尼器(TMD)。采用Den Hartog的经典理论确定了TMD参数,比较并分析了不同质量的TMD在某一风向角下的控制效果。并对计算加速度响应所采用的峰值因子的取值进行了讨论。     

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。     

某超高层结构的不同减震方案对比分析

以某超高层建筑为例,分别对仅设置屈曲约束支撑,仅设置粘滞阻尼器和同时设置BRB与粘滞阻尼器的三种消能减震结构体系进行了多遇地震和设防地震下的地震反应分析。结果表明:方案B比方案A和方案C更能有效地减小结构的楼层位移、层间位移角和楼层剪力;方案B的阻尼器消能明显大于方案A和方案C的阻尼器消能;粘滞阻尼器在多遇地震和设防地震作用下均具有饱满的滞回曲线,有效地消耗了地震能量。     

球面网壳结构的减振分析

近年来,网壳结构体系由于造型美观,受力合理,而得到了广泛的应用。但其自重轻、柔性大、阻尼小,对风荷载比较敏感。通过一个单层K6型球面网壳结构ANSYS模型,分析了设置粘滞阻尼器对结构风振响应的改善作用,并比较了径向、环向多种设置方法的优劣性。通过合理地设置粘滞阻尼器,能够有效降低结构的风振响应。     

基于粘滞阻尼器的某超高层结构风振控制研究

以某全钢的钢结构超高层建筑为背景,研究了结构在风荷载作用下,采用粘滞阻尼器进行结构风振控制后结构舒适度的减振效果。首先利用MIDAS软件建立了该结构的有限元模型,并基于风洞试验验证了结构模型的正确性和有效性,采用粘滞阻尼器对结构进行了减振控制分析。计算结果表明,结构在最不利风向角风荷载时程作用下舒适度控制层的峰值加速度、均方根加速度得到有效控制,减振效果明显。     

圆锥钢塔调频弹簧质量阻尼器风振控制研究

针对调频弹簧质量阻尼器 (TSD)对单管圆锥钢塔风振控制的机理作了深入研究。使用通用有限元分析软件ANSYS ,结合具体工程对TSD的风振控制进行了动静力分析 ,分析了控制参数对控制效果的影响。研究表明 ,TSD可以有效地抑制单管圆锥钢塔的风振反应。     

银泰中心主塔楼采用液体粘滞阻尼器的减振设计

银泰中心主塔楼为北京CBD标志性建筑之一,楼高249.9m,共62层,为超高层钢结构,是我国首次在新建超高层钢结构建筑中采用消能减震措施。阐述了结构耗能减振的研究及发展现状,给出了北京银泰中心主塔楼的结构方案设计的特点,然后对线性及非线性液体粘滞阻尼器的工作原理及特点进行对比,并介绍了主塔楼阻尼器的楼层布置及所采用的支撑类型。通过计算表明在设置非线性粘滞阻尼器后,银泰中心主塔楼的风振加速度降低,主塔楼的抗震性能同时得到了改善。通过能量原理得到了工程设置粘滞阻尼器后的附加阻尼比。最后对阻尼器的测试情况作了介绍,测试结果表明银泰中心用阻尼器的性能达到设计要求。     

某超高层框架-核心筒结构减震性能研究

框架-核心筒拥有较好的抗震效果,整体性、刚度较好,但是在强震作用下水平位移较大,为减少结构的地震响应,文中分析某超高层框架-核心筒结构采用粘滞阻尼器的减震性能。采用MIDAS GEN杆系有限元软件对某超高层框架-核心筒结构进行PUSH-OVER分析,得到该结构薄弱层位置。分别在薄弱层、薄弱层中间楼层和薄弱层与薄弱层的中间楼层3种方案设置粘滞阻尼器对结构进行PUSH-OVER分析,对比原结构和3种布置阻尼器之后的层间位移和层间位移角。分析结果表明将粘滞阻尼器安装在非薄弱层减震效果不佳,阻尼器并非安装越多越好,将粘滞阻尼器放置在薄弱层减震效果是最好的,为同类工程减震设计提供理论支撑。     

消能减震伸臂桁架在超高层结构中的风振控制研究

随着建筑物高度的增加,框架-核心筒-伸臂结构体系的应用越来越多。同时,多道伸臂桁架的布置在超高层结构中越来越普遍,较柔的超高层结构的自振频率接近脉动风的频率,风振下结构的加速度较大,易引起舒适度问题。针对某带多道伸臂桁架的超高层建筑,提出在伸臂桁架与外框架间布置黏滞阻尼器的方法,即采用带黏滞阻尼器的消能减震伸臂桁架,来控制结构在风振下过大的加速度响应,重点分析其抗风性能及在不同高度的伸臂桁架中布置黏滞阻尼器的减振效率。     

粘滞阻尼器在北京银泰中心结构风振控制中的应用

北京银泰中心钢结构主楼高249.5m,为改善其上部豪华公寓的舒适度,采用粘滞阻尼器对风荷载作用下的结构水平振动进行了控制设计。设计风荷载考虑了顺风向和横风向脉动风的作用,并以时程分析和能量分析相结合的方法进行了计算分析。另外,对阻尼器在改善结构抗震性能方面的作用也做了补充计算。结果表明,粘滞阻尼器的合理应用不仅能有效地降低主体结构的风振加速度,满足标准中对舒适度的要求,在缓解地震的不利作用方面也具有一定的效果。     

某超限多塔高层结构连廊大震弹塑性分析及其减震控制

多塔连体结构中,连廊与塔楼间的连接一直都是结构设计中的难点。基于SAUSAGE软件平台,本文以珠海某大底盘四塔连体结构工程为背景,研究了在水平双向罕遇地震作用下,单塔、多塔和整体三种模型方案对采用滑动支座和速度型粘滞阻尼器连接的连廊结构地震响应及阻尼器耗能的影响。通过对连廊的动力弹塑性时程分析,对比分析了不同模型方案中连廊的减震效果。结果表明,在水平双向罕遇地震作用下,采用速度型粘滞阻尼器控制的设计方案能够发挥很好的耗能减震作用。但单塔和多塔模型方案,忽略了其他塔楼的影响,偏向于安全。实际工程中连廊的分析应采用整体模型分析,设计时应引起重视。     

河南省广播电视塔风振控制方法研究

对388 m高河南省广播电视塔进行风振控制,采取在塔楼顶部位置设置悬挂水箱减振器(PTTMD)和在天线段分布设置多点调频弹簧阻尼器(MTSD)的风振控制方法。通过分析该钢结构电视塔在无控制装置、仅设有PTTMD装置、仅设有MTSD装置、同时设有PTTMD和MTSD装置这四种情况下的风振响应,并比较各方法的减振效果,结果表明,设置控制装置可以显著降低结构的风振响应。塔楼处的PTTMD在风振控制中起主导作用,而天线段的MTSD则进一步改善了控制效果,且对天线段的鞭梢效应作用尤为明显。     

单重和多重调谐质量惯容阻尼器控制连体超高层建筑风振响应比较研究

连体超高层建筑因存在强烈的气动干扰,在强风下可能会出现大幅相对振动,调谐质量惯容阻尼器(TMDI)是一种振动控制装置,其惯容器两端的相对加速度较大时,TMDI振动控制效果较好.结合两者各自的特点提出了多重调谐质量惯容阻尼器(MTMDI)控制连体超高层建筑的风振响应,两个TMDI分别控制两栋建筑各自的一阶自振频率.首先建...