设置TMD、TLD控制系统的高层建筑风振分析与设计方法

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。     

基于等效力控制方法TLD减振结构振动台子结构试验

通常采用数值模拟和小比例尺试验的方法研究调谐液体阻尼器(TLD)对结构的减振控制效果。由于TLD依靠水的晃动来提供减振力,精确的数值模型不易建立;另外,振动台模型试验又只能进行小比例尺试验,难以真实反映原型结构性能。为了解决这个问题,提出基于等效力控制方法的振动台子结构试验方法,以真实揭示TLD减振控制结构的抗震性能。通过试验研究得到如下结论:(1)惯性试件的振动台子结构试验结果与精确解吻合很好,表明基于等效力控制方法振动台子结构试验具有很好的精度;(2)TLD减振控制三层钢框架系统的振动台全结构和子结构试验结果吻合较好,进一步证明了基于等效力控制方法振动台子结构试验具有很好的精度。     

TLD抑制拉索振动的试验研究

针对现有减振方法对拉索振动控制的不足,尝试利用调谐液体阻尼器(TLD)抑制拉索振动。首先设计了TLD模型,并进行了TLD单体试验,其次对Cable-TLD组合系统进行了试验研究。研究表明利用TLD抑制拉索振动是可行的。其研究为同时控制拉索面内外复杂耦合振动提供了一种新思路。     

高层建筑利用TLD减小风振反应的研究

本文利用调频液体阻尼器（TLD）对高层建筑风振响应进行了控制研究。通过理论计算与分析探讨了TLD中液体质量变化及TLD安装位置的不同对所研究的高层结构风振控制作用的影响，给出了合理的计算结果。     

多层结构MTMD振动控制系统参数优化研究

采用振动控制算法中的线性二次型最优控制,研究了在地震作用下的结构控制作用系统参数优化设计,即假定控制器数量、位置,对控制作用参数进行优化.将选取的主结构简化为多自由度模型,将MTMD(多重调谐质量阻尼器)对结构的反力与地震荷载共同作为结构的荷载输入分析;基于对主结构多模态耦合作用的考虑以及MTMD加载位置的初步假定,以二次型性能指标对系统状态方程加以控制.得到控制效果与利用最优参数法的结构控制效果做进一步比较验证.最后利用ANSYS优化设计模块,对已得到的控制器参数进行二次优化.     

地铁运行对地面环境的振动影响

为了分析地铁运行对地面环境的振动影响,以ABAQUS为计算平台,建立了不同埋深下地铁车站-地基动力相互作用二维有限元模型。输入不同频率的简谐荷载,通过数值计算得到了地面点振动与输入荷载频率的关系;输入实测的列车振动荷载,得到了地铁车站埋深不同时地面点的振动规律;改变土的力学参数,对结果进行对比分析,得到了土的性质对振动传播的影响规律。为地铁车站的选址和地铁车站附近建筑物的隔震减震提供了依据。     

基于非线性模型的TLD参数优化

高柔结构在强风或地震等环境荷载作用下，往往会产生较大的变形和位移。采用调谐液体阻尼器对结构进行控制时，需要选择合适的水箱尺寸和水深，以期获得最好的减振效果。以往的调谐液体阻尼器参数优化往往基于等效线性模型或在小幅值激励下有较好精度的非线性浅水波动模型。采用了一种具有非线性阻尼和非线性刚度的等效调谐质量阻尼器模型对影响调谐液体阻尼器减振效率的主要参数进行了优化，该模型不再受小幅值激励的限制。优化结果表明，激励幅值对TLD的最优参数和减振效果有明显影响，同时水箱长度对TLD减振效果也有明显影响，这是基于线性模型TLD优化不能得到的结论。     

振动频率对原状黄土动本构关系的影响

对原状黄土（ Ｑ４） 施加４ 种频率的等幅正弦波荷载进行动三轴试验,研究振动频率对原状黄土动本构关系的影响．结果表明,对应于４ 种频率的原状黄土的动本构关系均服从双曲线模型,但试验常数ａ 、ｂ 均随振动频率的增大而略有减小．讨论了试验常数、动弹性模量和阻尼比等随振动频率的变化规律     

大连国贸大厦高层水箱风振控制研究及应用

本文针对一实际工程结构———大连国贸大厦,研究了风荷载作用下调液阻尼器的减振控制作用。首先建立了该结构的简化计算模型,利用Davenport谱给出了模拟风荷载。在大厦所处位置进行多次测量,得到实际风速样本。选取其中风速较大、过程平稳的样本,对实测样本和模拟样本的频谱进行比较,验证了模拟风荷载的合理性。文中将大厦顶层的生活水箱设计成可减小结构位移及加速度反应的控制装置TLD(tuned liqu id damper),根据不同工况进行数值计算,选出最佳方案,设计出可实际应用、并达到一定减振效果的减振水箱,以提高大厦在风荷载作用下的舒适度。     

地铁隧道-地层动力相互作用模型试验参数设计

以西安地铁2号线为研究原型,根据模型试验相似准则,设计了列车荷载作用下地裂缝-地铁隧道-地层动力相互作用试验模型。根据试验需求及场地条件,确定采用模型试验箱进行试验,模型试验箱考虑了地铁隧道与地裂缝的不同交角,可以分别模拟地铁隧道与地裂缝呈90°正交、60°斜交、30°斜交的情况,同时,试验采用激振器模拟了不同频率的车辆振动荷载。根据相似原理,合理确定了几何参数、地铁隧道及围岩材料参数、动力加载方式及动力试验参数,以期通过模型试验来研究地铁隧道-地裂缝-地层在列车振动荷载作用下的动力响应规律,为列车振动控制措施研究提供参考。     

大跨度斜拉桥钢塔施工阶段制振用TMD、TLD装置及其性能试验

本文以南京长江第三大桥为例,研制了用于钢塔施工阶段涡激振动响应制振的制振器TMD和TLD。对制振装置以及其所采用的一些关键技术进行了说明。通过振动台试验测试了制振器的动力特性。根据试验结果,对TMD的工作性能,即装置的频率特性、阻尼特性、起动时所需的外激励水平及装置的框架刚度等,进行了评价分析;对TLD实现了其阻尼方案的优化,并确定了其工作时的阻尼隔栅状态。确认了制作完成的制振器具有良好的工作性能。     

A model of tuned liquid damper for suppressing pitching motions of structures

A tuned liquid damper (TLD), which consists of rigid tanks partially filled by liquid, is a type of passive control device relying upon liquid sloshing forces or moments to change the dynamical properties and to dissipate vibrational energy of a structure. An analytical non-linear model is proposed for a TLD using rectangular tanks filled with shallow liquid under pitching vibration, utilizing a shallow water wave theory. The model includes the linear damping of the sloshing liquid, which is an important parameter in the study of a TLD as it affects the efficiency of the TLD. Shaking table experiments were conducted for verification; good agreement between the analytical simulations and the experimental results was observed in a small excitation amplitude range. The simulations of TLD-structure interaction by using the proposed model show that the TLD can efficiently suppress resonant pitching vibration of a structure. It is also found that the effectiveness of a TLD for suppressing the pitching vibration depends not only on the mass of liquid in the TLD but also on the configuration of the liquid as well as upon the position where the TLD is located. If the configuration of the liquid, i.e. the liquid depth and the TLD tank size, is designed suitably, the TLD can have a large suppressing moment and can be very effective even with a small mass of liquid.     

TLD结构减震体系的简化计算

本文提出了ＴＬＤ结构减体系的简化计算方法,并与数值计算方法进行了比较,通过对ＴＤＬＤ结构系振动控制仿真计算结果的分析, 结论;两种计算方法的结果比较吻合。     

Control performance comparison between tuned liquid damper and tuned liquid column damper using real-time hybrid simulation

Tuned liquid damper(TLD) and tuned liquid column damper(TLCD) are two types of passive control devices that are widely used in structural control. In this study, a real-time hybrid simulation(RTHS) technique is employed to investigate the difference in control performance between TLD and TLCD. A series of RTHSs is presented with the premise of the same liquid length, mass ratio, and structural parameters. Herein, TLD and TLCD are physically experimented, and controlled structures are numerically simulated. Then, parametric studies are performed to further evaluate the different performance between TLD and TLCD. Experimental results demonstrate that TLD is more effective than TLCD under different amplitude excitations.     

A non-linear numerical model of the tuned liquid damper

The Tuned Liquid Damper (TLD) is modelled numerically as an equivalent tuned mass damper with non-linear stiffness and damping. These parameters are derived from extensive experimental results described in References 1 and 2. This Non-linear Stiffness and Damping (NSD) model captures the behaviour of the TLD system adequately under a variety of loading conditions. In particular, the NSD model incorporates the stiffness hardening property of the TLD under large amplitude excitation. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

高层建筑利用TLD减震的实例计算

本文进行了高层建筑利用调频液体阻尼器（TLD）减震的实例计算。计算结果表明,对高层建筑而言,同时控制结构多振型反应比只控制结构第一振型反应效果好。     

A METHOD OF ESTIMATING THE PARAMETERS OF TUNED MASS DAMPERS FOR SEISMIC APPLICATIONS

The optimum parameters of tuned mass dampers (TMD) that result in considerable reduction in the response of structures to seismic loading are presented. The criterion used to obtain the optimum parameters is to select, for a given mass ratio, the frequency (tuning) and damping ratios that would result in equal and large modal damping in the first two modes of vibration. The parameters are used to compute the response of several single and multi-degree-of-freedom structures with TMDs to different earthquake excitations. The results indicate that the use of the proposed parameters reduces the displacement and acceleration responses significantly. The method can also be used in vibration control of tall buildings using the so-called ‘mega-substructure configuration’, where substructures serve as vibration absorbers for the main structure. It is shown that by selecting the optimum TMD parameters as proposed in this paper, significant reduction in the response of tall buildings can be achieved. © 1997 John Wiley & Sons, Ltd.     

高层建筑地震反应最优多重TLD控制

本文以坑层建筑地震反应进行了最优多重ＴＬＤ（ＭＴＬＤ）ｓ控制研究。文中阐述了ＴＬＤ系统的工作原理笔ＭＴＬＤｓ系统的参数；建立了多层结构－ＴＭＬＤｓ系统耦联体系的运动方程；分析了ＭＴＬＤｓ系统的参数对在谐波作用下多层结构动力反应的影响以及各参数之间的关系。     

TLD对海洋平台地震反应控制的简化计算方法

调频液体阻尼器（Tune Liquid Damper，简称TLD）对地面结构位移反应与加速度反应的较好控制作用已得到理论与试验的验证。本文在此基础上研究了TLD对海洋平台动力反应控制的简化计算方法。计算中，TLD中液体的控制力采用较精确的数值计算法和简化计算法两种方法，通过对海洋平台地震反应计算的结果表明，该简化计算方法具有很高的精度，其结果对海洋平台的抗震设计具有借鉴作用。