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传统的调谐质量阻尼器（TMD）设计均仅针对结构某一阶模态单独设置,当用于密频结构减振时会导致附加质量过多。为减小TMD的附加质量,结合大跨度斜拉桥结构的密频与风致耦合振动特点,提出了一种新型的双向共享质量与电涡流阻尼式TMD。具体实现方式是：水平、竖向TMD的刚度构件分别采用悬臂梁与压簧,将水平向TMD整体置于压簧上面,从而构成竖向TMD的质量;导体板固定不动,使安装在TMD质量块的永磁体阵列随质量块竖向或水平方向运动,从而分别产生竖向与水平向的电磁涡流阻尼。研究结果表明：（1）电涡流阻尼可以很好地实现双向TMD装置的共享阻尼,且电涡流阻尼的大小可以很方便地调节;（2）采用双向TMD进行斜拉桥的风致振动控制减振效果良好,可行性强。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2015,(5)
调谐质量阻尼器(TMD)只有在TMD的固有频率与主结构自振频率一致时,才会取得良好的减振效果。而工程结构在长期使用过程中,由于刚度退化、活荷载经常变化等原因,主结构的自振频率会发生改变,大大降低了传统TMD的减振效果。为了克服上述不足,结合磁流变弹性体刚度可调的智能特性,本文提出了基于磁流变弹性体的调频TMD装置。采用HHT变换和自然激励法相结合的方法识别主结构的固有频率,之后根据识别的频率,改变磁流变弹性体的剪切模量,使得调频TMD的频率可以实时跟踪主结构的固有频率。最后对某环形步道的竖向振动响应进行了仿真分析,结果表明调频TMD克服了传统TMD的不足,可以在较宽的频率范围内取得良好的减振效果。 相似文献
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以一座矮塔斜拉桥为研究对象，分析碰撞调谐质量阻尼器对于该结构的抑震效果。首先介绍了新型碰撞调谐质量阻尼器（Pounding Tuned Mass Damper，PTMD）的减震机理及基于接触单元的非线性碰撞力模型；之后，通过ANSYS软件中的APDL语言实现了PTMD减震系统的时域分析方法，并通过三条实际地震记录验证了PTMD的抑震效果。数值分析结果表明:（1）传统调谐质量阻尼器（tuned mass damper，TMD）及新型PTMD对于矮塔斜拉桥的位移、加速度及塔身弯矩响应均有较好的抑制效果；（2）PTMD相比传统TMD多了一种碰撞耗能模式，其减震效果略高于传统TMD。 相似文献
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SATMD与消能减震相结合的混合控制研究 总被引：1，自引：0，他引：1
根据模糊控制理论及抗震结构混合控制理论，利用自行设计的模糊控制器对波动调谐质量阻尼器（PTMD）子结构进行调谐控制以实现半自动化，同时在主结构上进行粘弹性阻尼器的优化设置，从而实现结构体系的多模态优化混合控制，最后提出半主动调谐质量阻尼器（SATMD）与消能减震相结合的混合控制实用设计方法。本文对推动结构混合控制理论的发展具有重要意义。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2016,(3)
瓷柱型电气设备由于结构高耸、阻尼小等特点在地震中极易发生破坏。现有瓷柱型电气设备的加固措施均不能充分保证该类设备在地震发生时的安全运行。本文基于调谐质量阻尼器原理,结合瓷柱型电气设备中心对称的结构特点,提出了多重环式调谐质量阻尼器(MRTMD)的概念并设计了相应的三重调谐质量阻尼器减震装置,推导了对应的减震方程。文中以2个不同型号的电压互感器为例,通过有限元模拟,对比了该设备有控和无控时的动力响应。此外,考虑到导线及裹冰荷载的影响,本文研究了MRTMD控制频率偏移最佳控制频率时的减震效果。结果表明:MRTMD可以明显增强瓷柱型电气设备的抗震性能,实现任意方向的地震动减震;MRTMD对于不同类型的地震动均具有良好的鲁棒性;当控制频率发生50%偏移时,MRTMD仍然可以保持稳定的减震效果。 相似文献
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粘弹性阻尼器是有效的被动消能装置,普通粘弹性阻尼器的力学性能主要受环境温度、激励频率和应变幅值的影响,对结构的设计结果会产生偏差.新型粘弹性阻尼材料,其力学性能不受环境温度和激励频率的影响,通过与普通粘弹性阻尼器动态力学性能的对比,可见新型粘弹性阻尼器作为耗能元件,对消能减震结构的设计结果会比较精确. 相似文献
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设计出一种新型主动变刚度阻尼装置,该装置可向受控结构提供两种等效刚度,使受控结构能主动地避开地震动卓越频率而永远处于非共振的状态。基于变结构控制理论的滑动模态控制算法,推导了该新型阻尼器的两种开关控制律。仿真分析结果表明,这种新型主动变刚度阻尼器的减震效果是非常明显的,可取得明显优于被动控制的减震效果。两种控制律中,连续型滑动模态控制律可以更充分地发挥该新型阻尼器的性能,取得更好的控制效果。 相似文献
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土木工程结构的双层多重调谐质量阻尼器控制策略 总被引：4，自引：0，他引：4
李春祥 《地震工程与工程振动》2005,25(1):113-119
为能得到用尽可能少的调谐质量阻尼器(TMD)组成有效性和鲁棒性高的多重调谐质量阻尼器控制系统，本文提出了一种适用于土木工程结构的新控制策略——双层多重调谐质量阻尼器(DMT—MD)。使用定义的优化目标函数，评价了双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)的控制性能。数值结果表明，双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)比多重凋谐质量阻尼器(MTMD)具有更好的有效性和对频率调谐的鲁棒性。DMTMD比双重调谐质量阻尼器(DTMD)具有更好的有效性，而DMTMD和DT—MD对频率调谐的鲁棒性近似相同。因此，双层多重调谐质量阻尼器是一种先进的结构控制策略。 相似文献
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基础隔震技术广泛应用于建筑结构以减轻结构的地震响应.值得注意的是,在隔震体系中减小主结构的加速度响应是以牺牲隔震器变形为代价的.调谐惯容系统(TID)和隔震器组成的混合隔震体系可减小隔震层的位移响应.与传统调谐质量阻尼器(TMD)结构类似,TID 由惯容、调谐弹簧和阻尼元件组成.因此,可直接利用 TMD减震系统的设计公式来确定 TID 的最优参数.首先基于单自由度体系(SDOF)附加 TID的运动方程,推导分析两种 TID和 TMD设计公式,对两者设计公式的前提条件和适用性进行深入的探讨.其后,借助基础隔震体系的benchmark模型来检验设计 TID的可行性和有效性.数值模拟结果表明,在不增加主结构绝对加速度响应的情况下, TID能够显著减小基础隔震结构的位移响应和基底剪力. 相似文献
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连梁作为剪力墙结构中的抗震第一道防线,其承载力和耗能能力对整体结构的抗震性能有重要影响。本文提出在连梁中附设粘滞阻尼器,利用阻尼器发生竖向剪切变形而耗能。结合实际工程研究粘滞阻尼耗能连梁的性能,采用ETABS和PERFORM-3D软件对粘滞阻尼耗能连梁结构与传统连梁结构进行有限元模拟对比分析,并对粘滞阻尼耗能连梁的各项最优参数进行研究。结果表明:粘滞阻尼耗能连梁充分发挥耗能作用,整体结构具有良好的抗震性能,与传统连梁结构相比,主体结构的弹性耗能得到明显降低。平面布置方式、竖向布置方式、阻尼器参数的选取对附设粘滞阻尼耗能连梁的框架-核心筒结构减震效果影响较大,合理选择这些参数可以使耗能结构减震效果最优。 相似文献
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以振制震--上部结构与下部结构的相互作用 总被引：1，自引：0，他引：1
利用上部结构等效模拟TMD(Tuned Mass Damper调谐质量阻尼器)作用,讨论了上部结构对下部结构的反馈作用,提供一种经济、实用的减震方法。通过理论分析及正矢波基底输入计算数据与9组实验数据比较得出结论,TMD减震作用并不乐观,其位移与加速度并非处处同时减小。由于选择质量比和刚度比的范围较窄,在工程实践中很难实现参数控制,因而,必须提高建筑结构实测参数精度,图纸设计参数与实际结构参数相差较大,很难满足TMD减震设计最佳效果要求。不如利用上部结构对下部结构的反馈作用力来实现减震,这样似乎更为经济、实用。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2017,(3)
围绕第16届世界地震工程大会(16WCEE)所发表的关于消能减震技术研究和应用的重要成果,本文对调谐质量阻尼器TMD、屈曲约束支撑BRB、黏滞阻尼器以及其它相关类型消能减震技术的最新进展进行了梳理。从调谐质量阻尼器TMD的有效性评估及其设计应用所面临的问题与改进方法,屈曲约束支撑的连接构件性能、优化及其研发和应用,黏滞阻尼器应用中的构件性能提升方法、空间优化布置方法以及性能评估方法,以及磁流变阻尼器等其它消能减震技术的发展等4个方面分别作了概括性评述和展望,提出了有待进一步研究的若干问题。 相似文献
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地王大厦风振TMD主被动切换混合控制研究 总被引：3，自引：0，他引：3
本文采用调谐质量阻尼器对地王大厦这一高层建筑在风荷载作用下的顶点位移进行主被动混合控制，即508重现期风荷载作用下用TMD被动控制，1008重现期风荷载作用下切换为TMD主动控制。理论分析和计算表明，这种控制方式造价低，经济效果佳，以较小的能量输入可取得较优的控制效果。 相似文献
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调频液体阻尼器(TLD)作为一种被动耗能减震装置,由于涉及到两种形态的物质之间的相互作用,真实准确地掌握调谐液体阻尼器的减震特性显得尤为困难,因此建立更加精确的流固耦合模型,进而探讨带调谐液体阻尼器结构的抗震性能是一件非常有意义的工作.本文利用ADINA有限元分析软件分别建立了结构动力学模型和流体动力学模型,并利用其流一固耦合分析模块,对此耦合模型进行瞬态分析,模拟计算结果与试验简化模型的结果具有较好的一致性.在此基础上通过动力时程分析得到了调谐液体阻尼器流场的变化特性,并结合流场特性考查了频率比、地震动、质量比这三个因素对带调频液体阻尼器结构抗震性能的影响,对比分析表明频率比对TLD的减振性能的影响最为显著,最后给出了TLD的设计建议. 相似文献
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本文将调谐液体阻尼器(TLD)和黏弹性阻尼器(VED)同时作用于结构,构成混合被动控制系统。通过对两类阻尼器分别进行优化设计并考虑两者间的相互影响,在充分发挥两者各自优良控制性能的同时,克服了VED大量使用导致控制系统整体造价过高的问题。算例分析表明,混合控制可以得到令人满意的整体减震效果,同时大大节约了VED用量,提高了控制系统的综合经济性能。 相似文献
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通过设置粘滞阻尼器减小结构的地震反应是一种有效的被动控制方式,为与现行抗震设计水平相适应,减震结构和控制装置的设计也应该以可靠度为基础。本文结合粘滞阻尼减震结构的受力特性建立了此类耗能减震结构动力可靠度分析的实用简化计算方法。首先通过等价线性化方法,给出了层间三线型恢复力模型的等效平均刚度,粘滞阻尼器采用等效线性化的力学模型,建立了安装粘滞阻尼减震结构的等效线性随机分析模型。然后采用随机状态空间方法进行了粘滞阻尼减震结构的地震反应分析,基于层间变形失效准则和首次超越理论分析了粘滞阻尼减震结构的可靠度,并以粘滞流体阻尼器的变形超过其自身极限变形作为阻尼器的失效模式,讨论了粘滞阻尼器可靠度的计算。最后通过一个设置粘滞流体阻尼器的框架结构计算实例,说明了这种方法的运用。该方法可以作为一种实用的方法对振动控制结构在不同破坏状态下的抗震可靠度进行分析,为基于性能的抗震设计和优化提供参考。 相似文献
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惯容器是一种新型的振动控制装置,该装置可以将螺杆的轴向运动转换为黏滞材料和旋转质量的高速旋转运动,使阻尼器的阻尼效应和质量效应得到放大。基于惯容器原理以及电涡流原理,提出一种新型的拉索式旋转电涡流阻尼器,为结构被动控制提供了新的设计思路。为研究这种新型惯容系统的减振机理,对安装拉索式旋转电涡流阻尼器单层框架的力学模型进行了探讨。推导出了配置惯容系统单质点体系的动力表达式,并基于此表达式探讨在频域内该惯容系统关键参数对单质点体系位移、速度和加速度响应的影响。结果表明:这种拉索式旋转电涡流阻尼器可以起到放大质量的效果,惯容系统可以有效地减少单质点体系的位移、速度和加速度响应幅值。 相似文献
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带刚性伸臂减震层高层结构的抗震性能较好,但其相关研究却比较少。本文通过推导黏滞阻尼器的单周简谐振动耗能能力公式,得到黏滞阻尼器在高层建筑中合适的参数设置范围。假定总阻尼系数和单个阻尼器的其他参数不变,比较设置1~4道刚性伸臂减震层时结构的性能差异,可知多道减震层结构单个指标虽不是最好,但综合性能更好。假定单个阻尼器其他参数不变时,通过变化结构总阻尼系数,得知带刚性伸臂减震层高层结构附设阻尼器存在最优总阻尼系数(即最优附加阻尼比),通过对相应内力和位移规律的总结,得到结构合理总阻尼系数的选取规则。由此可知,附加阻尼比大小而非减震层数量才是决定此类减震结构抗震性能的关键。 相似文献
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利用屋盖作为被动调谐质量阻尼器（TMD）的质量块是解决TMD附加质量问题的一种较好的方案。再利用屋盖与其支承结构之间的干摩擦替代粘滞阻尼，可构成调谐质量摩擦系统，使控制系统更加经济简练。针对干摩擦的特点提出了独立优化刚度，再优化摩擦系数的算法。该算法适应有限元格式和实际工程设计。数值模拟证实了调谐质量摩擦系统的摩擦力对刚度最优值的影响较小，而刚度对摩擦最优值的影响较大、规律较差的事实，论证了在无摩擦得到的优化刚度可以直接用于摩擦力优化中，用此方法设计调谐质量摩擦系统几乎能够达到最优配置。 相似文献