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1.
《地震工程与工程振动》2017,(1)
针对目前斜拉桥拉索减振方法的不足,提出利用防振锤抑制拉索振动的思路。为验证该方法的有效性,本文分别建立了拉索和防振锤的运动方程,并采用振型叠加法建立与其对应的广义坐标方程,采用状态空间法建立与其对应的状态方程,运用SIMULINK仿真系统对拉索进行了动力仿真分析。设计了相应的室内试验,进行了拉索-防振锤组合系统试验,并利用SIMULINK对试验进行了相同参数的仿真分析,对比验证了防振锤减振的有效性。仿真结果与试验结果对比发现,作为拉索减振装置防振锤减振效果较为显著,对于防振锤的设计应使其振动频率与拉索振动频率相一致、安装质量不宜过小、阻尼不宜太大、且宜安装在拉索振幅较大处。研究结果表明:防振锤抑制拉索的振动是有效的,利用防振锤装置抑制超长拉索振动是可行的。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2015,(5)
就多模态密集频率结构的减震问题,建立分布式TMD(tuned mass dampers)对地震激励下结构多模态振动减震的力学模型进行研究,并将其表达为闭环静力反馈控制的形式。我们研究具有较高优化效率的基于H2性能的梯度法,实现对多模态调谐减震的TMD参数的整体优化。以构建的理想三自由度密频结构为例,定义无量纲响应指标,以扫频激励的方式求得具有相对普适性的优化控制权重,进而采用基于H2性能的梯度法优化得到分布式TMD的最优参数;针对具有不同谱特性的地震动激励进行减震分析,并与经典TMD方法对比,结果表明基于H2性能的梯度法优化所得的TMD针对多模态密频结构将具有更好的减震性能。 相似文献
3.
带TMD的结构基于动力可靠性约束的优化设计 总被引：4，自引：0，他引：4
本文在运用复模态法求得多自由度带TMD结构随机地震响应解析解的基础上．采用基于动力可靠性约束的优化设计方法对TMD装置参数的优化取值进行了系统研究,以结构最大位移响应的期望值为目标函数,以TMD装置响应的动力可靠性为约束条件,运用罚函数法获得到TMD装置的优化设计参数．并给出了算例,从而建立了带TMD结构基于动力可靠性约束的抗震优化设计的一整套方法,本文方法也可用于基础隔震结构、带TLD减震结构以及带TMD和TLD抗风结构的优化设计。 相似文献
4.
球罐作为石油化工行业的重要存储容器,一旦在服役期间发生破坏,不仅将造成重大经济损失,而且易发生重大人员伤亡事故。用ADINA分析软件建立了球罐的设计模型及简化理论模型,并研究了附加粘滞阻尼器的速度指数与配置方案对球形储液罐减震的影响。利用达朗贝尔原理建立动力方程,采用非线性动力方程计算其基底剪力值,与有限元法计算结果对比分析。研究结果表明:当速度指数为0.3的时候,在地震动作用下其结构柱顶的加速度变大;当速度指数大于等于0.7时,滞回曲线明显变扁,耗能减震的效率降低到15%以下。相对于全布置方案,按方案7在布置粘滞性阻尼器,球罐基底剪力、柱顶速度、柱顶位移、拉杆应力及拉杆拉力的控制上,效果能达到全布置方案的60%以上,在波高的控制上能达到70%以上。有限元验算与计算结果较为吻合,可为后续的研究应用提供参考依据。粘滞阻尼器有助于球罐结构减震,但粘滞阻尼器的参数和配置方案应综合考虑工程的实际情况而定。 相似文献
5.
TMD对结构地震响应控制效果的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
TMD对简谐激励和风荷载引起振动的控制效果得到了一致的肯定,然而关于TMD地震控制的效果还没有一致的结论.文中比较了几种有代表性的TMD参数优化方法所确定的TMD参数;利用MAT-LAB编制了计算程序,分析了不同方法所确定的TMD参数用于地震控制时,控制效果的差别;从反应谱的概念出发,研究TMD对单自由度结构的地震控制效果.结果表明,TMD总体上对于单自由度结构的地震响应是有控制效果的,结构本身响应越大,控制效果越好;结构本身响应很小的时候,TMD有放大结构响应的现象,但由于结构本身响应很小,放大后的结构响应也不会导致结构有破坏的危险. 相似文献
6.
对于频率分布密集或受频带较宽的地震激励的结构，其响应不再以某一单一振型为主，须考虑采用多点控制。本文对受TMD多点控制的结构进行了研究。文中建立了带有多个子结构系统的以模态坐标和子结构自由度为未知量的统一运动方程。针对所得方程为非对称质量、非对称刚度、非经典阻尼的情况，本文给出了使用直接法求解的格式。地震随机响应分析采用了虚拟激励法，可以考虑各振型之间的耦合项，计算量小且精度高。本文的方法适用于带有多个子结构的系统的一般性问题，具有广泛的应用价值。 相似文献
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设置TMD、TLD控制系统的高层建筑风振分析与设计方法 总被引：24，自引：2，他引：24
本文结合我国现行风荷载规范,研究设置TMD、TLD控制系统的高层建筑风振分析与抗风设计的实用方法。首先,将TMD、TLD系统的风振控制效果归并到了受控结构的风荷载折减上;其次,导出了满足舒适度标准的结构动侧移界限和相应的计算公式;第三,比较了TMD、TLD系统的控制效果以及分别对高层钢和钢筋混凝土结构的控制效果;最后,通过大量的计算和分析,分别确定了TMD、TLD系统参数的最佳取值区间以及参数之间的最佳匹配关系。 相似文献
8.
滚动FPS和MR阻尼器混合基础动力学模型及仿真 总被引：2，自引：0，他引：2
本文中作者将新型双磙子FPS系统的动力学方程推广到由滚动FPS和MR阻尼器组成的混合隔震基础系统,得到了更便于应用的水平分量形式的运动微分方程,并将与FPS有关的力和MR阻尼力处理成力源项,构造了可以方便地考虑不同上部结构形式的MATLAB/SIMULINK仿真模型。采用RD-1005型MR阻尼器和模糊逻辑控制器,在两个典型的地震输入情况下对混合系统进行了振动控制仿真。仿真结果表明,本文建立的混合隔震基础系统的动力学模型是正确和精确的,直接利用动力学模型进行前向计算可避免附加的模型误差且计算效率高,而仿真模型中将不同的力源由分开的块组成,使得仿真设计非常方便快捷。 相似文献
9.
常摩擦TMD地震控制效果的理论和实验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
在TMD中采用摩擦阻尼代替传统的粘滞阻尼,可有效降低TMD的造价,从而促进其推广应用。但摩擦元件是非线性的,给摩擦TMD分析和设计造成了一定的困难。为了研究常摩擦TMD地震控制的特点和规律,文中采用时程分析法进行了简谐激励和地震激励下摩擦TMD对单自由度结构响应控制的理论分析;在理论分析结果的指导下,进行了单自由度主结构和摩擦TMD系统在简谐激励和地震激励下的振动台试验。理论分析和试验结果表明:除了频率比和质量比的影响,摩擦TMD的控制效果和摩擦力大小、激励幅值有关,只要参数设置合适,其控制效果是令人满意的;在设计摩擦TMD时要针对激励大小、目标控制效率进行具体分析。 相似文献
10.
大跨度结构TMD减震系统多点激励的地震随机响应分析 总被引：2，自引：1，他引：2
众多研究表明，对大跨度结构进行抗震分析时，必须采用非一致地震激励模型。本文对带TMD系统的大跨度结构考虑地震行波效应后的随机地震响应问题进行了研究。文中建立了结构的动力方程，并利用虚拟激励法求解。研究结果表明，对于大跨度结构装设TMD子结构以后可显著地降低结构的位移、速度和加速度响应，但在设计TMD减震系统时，必须考虑到地震激励的非一致性，否则可能会使预期的减震效果失效。 相似文献
11.
用于结构健康诊断的动静结合法及其试验验证 总被引：1，自引：0，他引：1
介绍了一种用于梁式结构的健康诊断方法,该方法以具有较高测试精度的低阶模态参数和静力测试参数为损伤识别量,适用于本构相同的多个结构或构件的健康诊断.具体实施中只选取少量结构作为样本,对其进行静、动力的联合测试,以获得静力、动力参数间的数学回归关系,依此关系对其余的结构仅通过动力测试便可获得等效于静力加载法的健康诊断效果.以12个不同损伤程度的钢桁架结构为试验对象,对其静、动参数的相关性进行了研究.结果表明,桁架的静力刚度和一阶固有频率与桁架的损伤程度密切相关,二者可作为标识桁架损伤的静、动参数.静、动参数对桁架的损伤程度指示明确,规律是损伤越大,静、动参数值越小.采用最小二乘法建立了桁架静、动参数间数学关系式,说明梁式结构的静、动参数密切相关,动静结合法可行. 相似文献
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Optimal design theory for linear tuned mass dampers(TMD) has been thoroughly investigated,but is still under development for nonlinear TMDs.In this paper,optimization procedures in the time domain are proposed for design of a TMD with nonlinear viscous damping.A dynamic analysis of a structure implemented with a nonlinear TMD is conducted fi rst.Optimum design parameters for the nonlinear TMD are searched using an optimization method to minimize the performance index.The feasibility of the proposed optimiza... 相似文献
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A new method to design multiple tuned mass dampers (multiple TMDs) for minimizing excessive vibration of structures has been developed using a numerical optimizer. It is a very powerful method by which a large number of design variables can be effectively handled without imposing any restriction before the analysis. Its framework is highly flexible and can be easily extended to general structures with different combinations of loading conditions and target controlled quantities. The method has been used to design multiple TMDs for SDOF structures subjected to wide‐band excitation. Some novel results have been obtained. To reduce displacement response of the structure, the optimally designed multiple TMDs have distributed natural frequencies and distinct damping ratios at low damping level. The obtained optimal configuration of TMDs was different from the earlier analytical solutions and was proved to be the most effective. A robustness design of multiple TMDs has also been presented. Robustness is defined as the ability of TMDs to function properly despite the presence of uncertainties in the parameters of the system. Numerical examples of minimizing acceleration structural response have been given where the system parameters are uncertain and are modeled as independent normal variates. It was found that, in case of uncertainties in the structural properties, increasing the TMD damping ratios along with expanding the TMD frequency range make the system more robust. Meanwhile, if TMD parameters themselves are uncertain, it is necessary to design TMDs for higher damping ratios and a narrower frequency range. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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大跨度悬索桥振动控制的双向TMD参数研究 总被引：1，自引：1，他引：0
用时域内的逐步积分法对无ＴＭＤ和带有不同参数ＴＭＤ的悬索桥进行了时程分析,结果表明,ＴＭＤ的参数对结构的动力特性的抑振效果均有较大的影响,ＴＭＤ的频率不仅影响振动控制的效果也影响结构的表观阻尼,扭转振动的控制可由侧向ＴＭＤ来实现。 相似文献
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High-rise buildings are usually considered as flexible structures with low inherent damping. Therefore, these kinds of buildings are susceptible to wind-induced vibration. Tuned Mass Damper (TMD) can be used as an effective device to mitigate excessive vibrations. In this study, Artificial Neural Networks is used to find optimal mechanical properties of TMD for high-rise buildings subjected to wind load. The patterns obtained from structural analysis of different multi degree of freedom (MDF) systems are used for training neural networks. In order to obtain these patterns, structural models of some systems with 10 to 80 degrees-of-freedoms are built in MATLAB/SIMULINK program. Finally, the optimal properties of TMD are determined based on the objective of maximum displacement response reduction. The Auto-Regressive model is used to simulate the wind load. In this way, the uncertainties related to wind loading can be taken into account in neural network’s outputs. After training the neural network, it becomes possible to set the frequency and TMD mass ratio as inputs and get the optimal TMD frequency and damping ratio as outputs. As a case study, a benchmark 76-story office building is considered and the presented procedure is used to obtain optimal characteristics of the TMD for the building. 相似文献
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Jian-Fei Lu Dong-Sheng Jeng Tsung-Lin Lee 《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2007,27(9):875-891
Recently, considerable efforts have been devoted to evaluation of seismic dynamic response of a circular tunnel. Conventional approaches have considered integral liners embedded in an elastic medium. In this study, we re-examine the problem with piecewise liners embedded in a porous medium. Surrounding saturated porous medium of tunnels is described by Biot's poroelastic theory, while the liner pieces and the connecting joints are treated as curved beams and characterized by curved beam theories. The scattered wave field in the porous medium is obtained by the wave function expansion method. The differential equations governing the vibration of a curved beam is discretized by the General Differential Quadrature (GDQ) method. The domain decomposition method is used to establish the global discrete dynamic equations for the piecewise tunnel. The surrounding soil and the tunnel are coupled together via the stress and the displacement continuation conditions which are implemented by the boundary collocation method. Numerical results demonstrate that the stiffness difference between the liner piece and the connecting joints has a considerable influence on the internal forces of the liner piece. 相似文献
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动荷载作用下欧拉梁动响应的计算是一个初边值问题,通常很难得到解析解,传统数值方法一般是把空间和时间分别离散进行求解,计算相对复杂,效率也不高.针对分布动荷载作用下欧拉梁的振动偏微分方程,采用传统微分求积法,在空间和时间上同时进行离散;对于所有非0阶的初/边值条件,采用嵌入法在权系数计算中予以考虑.算例的数值结果与精确解的对比证明采用传统微分求积法处理此问题是可行的,而且是高效的.对于实际工程中的其他类似问题,该方法同样适用. 相似文献
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虽然建筑施工周期内地震致险概率并不高,但是由于塔吊使用极其广泛,塔吊致险概率并不低于建筑结构,故而针对塔吊的减震措施亟需研究。本文以某实际超高层建筑施工使用的动臂式塔吊为研究对象,根据塔吊自身和附着于超高层建筑后的动力特性,研究了TMD装置的不同方案对塔吊地震响应的控制效果。结果表明:① TMD装置对于属于高耸结构的塔吊减震控制非常有效;② 设置在塔身顶部的双向TMD不仅可以有效减小塔身偏摆,也可以间接有效地控制起重臂的竖向振动;③ 由于超高层建筑-塔吊结构高阶振型影响明显,此TMD装置对塔吊塔身控制效果不稳定,但对于起重臂仍能起到良好的控制作用,故而此TMD装置可以使用在附着在超高层建筑上的施工塔吊,对于塔身的振动控制仍需进一步研究。 相似文献