拉索式旋转电涡流阻尼器的理论模型及频域响应分析

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。     

基于模态参与消减的直连拉索连接惯容系统的简易算法

高层建筑各层加速度响应峰值往往受到高阶模态的影响,文中通过模态参与消减机制来探究高层结构的模态参与因子对结构振动响应的影响,旨在消除高阶模态的影响,为实现高层建筑结构层间位移和加速度的同步控制提供新的设计方案。首先,基于地震输入减少特性,总结了直连拉索连接惯容系统的控制特点;然后,推导了基于模态参与消减的直连拉索连接惯容系统解析设计公式,从解析的层面揭示了惯容的表观质量与各阶模态参与因子的关系。基于该公式通过惯容表观质量的合理设定可以对模态参与因子进行调节,为拉索连接惯容系统的简化参数设计提供依据;最后,文中提出了全模态参与消减的简易算法,解决了全模态参与消减的惯容系统的实用化设计问题。