懸吊式TMD控制高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)研究.pdf

1、本文基于河南藝術(shù)中心標(biāo)志塔的工程背景，對利用懸吊式調(diào)頻質(zhì)量阻尼器(TMD)對高聳結(jié)構(gòu)順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)控制進行了分析，研究了TMD參數(shù)對控制效果的影響，并對用于工程TMD的最優(yōu)參數(shù)。針對目前TMD控制裝置的缺點，本論文研制了新型的懸吊式TMD減振控制裝置，并對本工程采用的TMD控制裝置進行了構(gòu)造和構(gòu)件參數(shù)設(shè)計，以直接用于工程實踐。 目前的風(fēng)振響應(yīng)控制計算多基于對實際結(jié)構(gòu)簡化的多質(zhì)點模型，計算精度難以保證。由于TMD控制對頻率比的敏感

2、性，簡化模型的與真實結(jié)構(gòu)動力特性的微小偏差可能導(dǎo)致由此設(shè)計出的TMD的實際控制效果大大降低。本論文對高聳結(jié)構(gòu)的順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)和TMD控制模擬計算完全基于精確的三維實體模型，降低了采用簡化模型計算引起的誤差，提高了TMD控制參數(shù)選優(yōu)的準(zhǔn)確性。 本論文根據(jù)Davenport脈動風(fēng)速譜生成的結(jié)構(gòu)的順風(fēng)向脈動風(fēng)荷載時程樣本，加載該結(jié)構(gòu)的三維模型上，通過對TMD風(fēng)振響應(yīng)控制全程時域模擬計算，對TMD控制參數(shù)進行了選優(yōu)，并與頻域分析結(jié)果進行

3、比較。計算結(jié)果表明，在本論文選取的TMD控制參數(shù)下，該塔順風(fēng)向脈動風(fēng)振的頂點最大位移降低達40％以上。地震分析表明，所采用的TMD裝置對該塔的地震反應(yīng)也有良好的減振效果。本論文針對目前TMD裝置的缺點進行改進，本文研制了新型的懸吊式TMD控制裝置。該裝置可以穩(wěn)定有效地進行減振控制，根據(jù)需要可以方便對TMD的三項主要控制參數(shù)(質(zhì)量、頻率和阻尼比)進行調(diào)整，并能長期使用而無需檢修，從而提高了懸吊式TMD的適用性。該懸吊式TMD控制裝置已申請