高耸钢烟囱环形TLD减振试验设计与模型修正

针对高耸结构环形调谐液体阻尼器减振试验的设计与模型修正展开研究。以某真实高耸钢烟囱结构为原型,采用欠人工质量模型理论设计了动力试验模型,进而建立了集中质量模型和有限元模型进行动力特性分析,并与实际结构进行了对比,从而验证了试验模型的合理性。通过自由衰减试验,测得试验模型的频率和阻尼比,并针对试验中采用的无线加速度传感器,讨论其在高耸结构动力测试中的适用性。建立了基于遗传算法的模型修正方法,在试验数据的基础上,以结构刚度和基底转动刚度为变量,以真实结构静动力特性为目标,通过编制程序开展了数值模拟研究。研究结果表明:所设计的试验模型满足相似比关系,并且能够在一定程度上反映真实结构的动力行为;基于遗传算法的模型修正方法,仅需50代遗传计算即能收敛,是一种高效的数值模型修正方法。研究为进一步开展高耸钢烟囱环形调谐液体阻尼器减振试验提供了试验模型和数值模型。     

内置挡板调谐液体阻尼器对高层结构的地震反应控制研究

提出一种新型调谐液体阻尼器--内置横向挡板的调谐液体阻尼器(TLDEB).通过在普通调谐液体阻尼器(TLD)装置中设置横向挡板,使液体绕流时产生附加阻尼来增强其耗能作用,以改善TLD对高层建筑的减振效果.结合经典势流理论以及能量耗散原理推导了TLDEB的等效位移、附加阻尼比,并对其进行了等效线性化.以某实际高层建筑结构作为算例,通过对地面随机激励和地震波激励的数值仿真来验证TLDEB的减振效果.结果表明:TLDEB可有效地增大结构阻尼,具有比普通TLD更优良的减振控制效果.     

高耸结构环形TLD控制的多目标遗传优化设计

针对高耸结构风振控制的优化设计开展研究。首先,根据高耸结构和环形调谐液体阻尼器(Tuned Liquid Damper,TLD)的特点,建立高耸结构环形TLD控制的动力学模型。随后,基于多目标遗传算法NSGA-II(Nondominated Sorting Genetic Algorithm Ⅱ),直接以环形TLD的几何参数为设计变量,以结构响应和阻尼器行程为目标,建立高耸结构风振控制多目标优化设计方法。最后,针对某高耸结构的风振控制问题,编制程序对其进行环形TLD优化设计的研究。研究表明,该方法是一种高效的高耸结构环形TLD优化设计算法,设置种群数和进化代数为30以上,即能够在满足约束条件的前提下快速、有效地得到Pareto最优解集,方便工程师从中选择符合实际需要的最优解并完成设计。     

附加阻尼网的斜底式TLD减震控制理论与试验研究

为解决传统调谐液体阻尼器(tuned liquid damper, TLD)中有效阻尼偏小、用水量偏大等问题,提出一种附加阻尼网的斜底式水箱调谐液体阻尼器(damping net and sloped-bottom tuned liquid damper, DNS-TLD),将水箱底面倾斜的TLD与阻尼网有机结合,强化水箱内液体晃动,可提供更大附加阻尼比并降低用水量。建立了附加DNS-TLD结构的力学模型,阐述其减震机制,提出了一种简便估算DNS-TLD总等效阻尼比的方法。通过单层钢框架振动台试验,对比分析了附加DNS-TLD及其他不同类型TLD的减震性能。将试验结果与数值模拟结果进行比较,进一步验证减震规律以及各类TLD总等效阻尼比估算方法的准确性。在此基础上,对附加DNS-TLD的10层钢筋混凝土框架结构进行地震作用下的动力时程分析,验证DNS-TLD对实际结构减震控制的有效性。振动台试验与数值模拟结果均表明,DNS-TLD有效结合了斜底式水箱TLD与阻尼网的优点,表现出更优的阻尼性能,相比于其他类型的TLD,其减震效率更高,鲁棒性和工程适用性更强。     

调谐液体阻尼器动力响应的数值模拟

根据Fujino等提出的矩形TLD减振基本原理,建立了TLD中液体动水压力的控制方程,并采用有限差分法对矩形浅水TLD液体动水压力进行数值模拟。通过对某四层钢架多自由度结构体系在有TLD与无TLD的情况下分别进行模拟的计算结果比较可知,即使多自由度结构体系振型比较复杂,TLD对其仍具有比较好的减振作用,数值模拟结果与试验研究相符。     

高层建筑地震反应的TLD振动控制

利用调谐液体阻尼器(Tuned Liquid Damper,TLD)对高层建筑地震反应进行振动控制研究.根据Fujino等提出的矩形TLD减振基本原理,建立了TLD中液体动水压力的控制方程,并采用有限差分法对矩形浅水TLD液体动水压力进行数值模拟,然后根据1栋91.0 m的高层建筑实际情况提出几种TLD设计方案,分别对其进行TLD-结构地震作用下的动力分析,比较几种方案的减振效果,确定最佳方案及具体的结构振动控制设计.结果表明,TLD系统对高层建筑地震作用下的加速度反应和位移反应均具有比较好的控制效果.     

调谐液体阻尼器对框架结构减震性能试验研究

针对一6层钢框架试验模型进行利用调谐液体阻尼器的减震性能试验,分别测试结构的振型和地震波激振,并对比不同方案,得到结构的频率、振型以及楼层加速度响应。结果表明:TLD对框架结构具有比较好的减振作用,具有良好的减震应用前景。     

内置立柱对矩形TLD固有频率的影响分析

为研究矩形调谐液体阻尼器(Tuned Li qui d Damper, TLD)系统,在底部水平正弦激励作用下,内置立柱对其固有频率的影响,本文基于有限体积法,采用计算流体动力学(Comput at i onal Fl ui d Dynami cs, CFD)方法建立了内置立柱的矩形TLD数值仿真计算模型,并对设置内置立柱的三维矩形TLD水箱的液体晃动进行了分析。利用已有类似试验的测试数据,验证了该数值仿真计算模型的正确性。通过研究发现:内置立柱会导致TLD固有频率发生变化。在外激励频率接近固有频率时,TLD会出现共振现象,侧壁波高和水平控制力会在达到最大值,此时减振效果最优。     

用于建筑减震的新型调谐液体阻尼器

首先阐述了调谐液体阻尼器(TLD)的发展历程以及在实际工程中的应用,给出了TLD的基本数学模型,继而针对普通TLD晃动阻尼过小的问题,提出了在水箱中加设格栅板的改进措施。基于浅水理论,在MATLAB中对水箱的晃动数值求解。为了验证改进后的TLD较普通TLD的优势,利用OpenSees建立了一个9层钢结构模型,利用Client-Server技术实现OpenSees与MATLAB的耦合运算,对比普通TLD与设置格栅板TLD的减振效果,指出设置格栅板后TLD具有良好的、可调的减震效果。     

液体减振器在高耸结构物上的应用

本文主要研究一种新型的建筑减振器——U 型水箱减振器 TLD。这种减振器可用在高耸的塔型结构中,以减低由风或地震引起的振动。该减振器通过 U 型水箱的液体运动来吸收结构振动能量。文中以东莞电视塔作为工程实例进行 TLD 设计和计算 TLD 的减振效果,并编制结构计算程序。     

某纯碱筒仓钢平台减振改造

从生产的实际需要出发,对由动力设备引起的钢平台振动采用混凝土结构进行了合理的技术改造,满足了生产的实际需要,对类似工程具有实际的参考意义。     

TLD减小钢桥塔涡激振动的原理及应用研究

讨论了TLD（Tuned Liquid Damper）的减振机理，并用解析形式给出了TLD对结构控制的减振力，求出了TLD与结构相互作用时结构的位移响应，推导了结构安装TLD后结构的等效阻尼比，给出了结构的减振效率，验证了TLD减振效果非常好，可以保证桥塔建设过程中的施工安全。     

浅谈上海某热镀锌生产线加热段钢烟囱设计

以25 m高钢烟囱为例,介绍了钢烟囱的设计和构造特点以及设计中应注意的几个问题,有很强的代表性。     

可拼装式三维钢桁桥振动分析与试验

根据可拼装式三维钢桁桥的结构特点 ,可拼装式钢桁桥的拼装单元可被肢解成子结构。在空间杆系有限元法的基础上 ,利用模态综合技术对可拼装式钢桁桥进行振动分析。通过结构振动试验 ,验证了理论分析结果的正确性     

某高炉斜桥结构检测及计算分析

某高炉斜桥使用中振动较大,且存在较为普遍的结构损伤,经现场检查、测试和计算分析,提出结构处理方案。     

高振型对高层建筑顶部钢塔楼地震反应的影响分析

采用基于振型分解的结构动力响应分析方法计算了江苏省电网调度中心顶部钢塔楼在地震作用下各阶振型的地震响应。研究了高阶振型对顶部钢塔楼地震反应的影响,从而分析了高阶振型在钢塔楼地震反应中的影响程度。分析表明,由于顶部钢塔楼的“鞭梢效应”,采用振型分解反应谱法计算塔楼地震反应时需要合理地确定计算振型数以正确地估计塔楼的地震反应。     

某悬挂钢结构平台振动检测及分析

采用多通道数据采集系统及信号处理技术,对某厂房内悬挂钢平台的不良振动进行动力检测及数据分析,给出钢平台在动荷载作用下的强迫振动响应和频谱特性,结合有限元分析后得出产生不良振动的原因主要是,钢平台产生了与机器干扰力频率相一致的受迫振动,并且从启动到正常运转这一过程中,干扰力频率经过结构的低阶自振频率,期间也会使结构产生大的振动响应。建议对平台进行加固处理,将连接处的胀锚螺栓换为化学锚栓,并采取适当的隔振措施,如采用弹簧垫吸收设备的振动能量。     

组合楼板自振频率的计算与试验研究

通过对压型钢板-混凝土组合楼板自振频率进行的计算与试验研究,比较了组合楼板刚度不同的计算公式,并参考国外规范,给出了组合楼板自振频率的设计要求及计算公式。     

X形软钢阻尼器的滞回性能分析

对软钢阻尼器进行了介绍,通过对X形软钢阻尼器的循环加载试验结果的分析,证明了X形软钢阻尼器具有良好的滞回性能,能够达到较好的减震效果,从而提高人们对X形软钢阻尼器的认识,推广X形软钢阻尼器的应用。     

积极稳健推动高层建筑钢结构的发展

我国高层建筑长期以来都是以钢筋混凝土结构为主.近十几年来,通过大量实践,我国高层建筑结构技术已发展到一个较高水平,科研生产、设计制造等已逐步形成完整体系,高层建筑用H型钢的生产正在发展,钢管混凝土使用增多,尤其是符合我国国情的钢—混结构体系,在我国已获得越来越广泛的采用.进一步发展我国高层建筑钢结构,需要从结构钢的材质抓起,研制和生产各种适用和专用的钢型材、配套材料以及高强混凝土,充实相关的设计规范规程,加强对重大技术课题的科研实验,开展国内外信息交流,制定相应的技术政策等.此外,文中对国内外高层结构建筑,为抵抗风力引起的振动影响而采用的结构控制方法,作了较细的介绍.