地震作用下高层建筑TMD控制研究与设计

根据导出的设置调谐质量阻尼器（ＴＭＤ）高层建筑动力放大系数计算公式,利用数值迭代法给出了ＴＭＤ最优参数设计表格,同时分析了ＴＭＤ最优设计参数对振型参与系数的敏感性．给出了地震作用下高层建筑ＴＭＤ控制优化设计方法．最后给出了仿真分析,以说明本设计方法的应用及ＴＭＤ对地震反应控制的有效性     

土—结构相互作用对高层建筑TMD控制的影响

研究了地震作用下软土地基上高层建筑的ＴＭＤ控制，随机响应及确定性分析结果表明；对于软土地基情况，由于存在较强的土－结构相互作用，ＴＭＤ系统的控制效率会大幅度地降低，在进行ＴＭＤ设计时，应适当地考虑土－结构相互作用因素。     

TMD系统参数对高耸结构地震控制的影响研究

利用动力时程分析法，研究了ＴＭＤ系统参数对高耸结构地震控制的影响，得出影响高层建筑ＴＭＤ振动控制减震效率的主级；结构的阻尼比ζ１，ＴＭＤ的阻尼比ζ２，ＴＭＤ系统与结构的频率比β，ＴＭＤ系统与结构的质量比μ等，并且给出了这些参数与ＴＭＤ系统减震效率之间的关系曲线。     

TMD 系统参数对高耸结构地震控制的影响研究

利用动力时程分析法,研究了ＴＭＤ系统参数对高耸结构地震控制的影响．得出影响高层建筑ＴＭＤ振动控制系统减震效率的主要因素有：结构的阻尼比ξ１,ＴＭＤ的阻尼比ξ２,ＴＭＤ系统与结构的频率比β,ＴＭＤ系统与结构的质量比μ等．并且给出了这些参数与ＴＭＤ系统减震效率之间的关系曲线．     

静力弹塑性分析方法在高层建筑结构中的应用

为了使静力弹塑性分析方法应用于高层结构的弹塑性变形计算,该文根据静力弹塑性分析的基本原理并结合高层建筑结构特点,通过理论分析,得到了既考虑多阶振型组合又能反映结构瞬时动力特性的静力弹塑性分析改进方法.算例计算表明:文中提出的改进的静力弹塑性分析方法可以适用于高层建筑结构在地震作用下的弹塑性变形计算;并且由于高层结构抗侧移刚度较小,在地震作用下侧向位移曲线受高阶振型影响明显.     

基于ETABS的双塔楼高层建筑结构动力特性研究

地震作用下高层建筑动力响应分析对高层建筑的安全设计是不可缺少的.针对高层建筑的受力特点,运用结构分析软件ETABS和振型分解法,对双塔楼结构在水平地震作用下的动力方程进行了分析,对振型和振型参与系数的选取进行了探讨,并对计算模型的选取进行了讨论.在检验结构的抗震性能的同时也验证了模型的可行性和高层建筑结构振型的复杂性.     

水平荷载控制的复杂体型高层建筑结构设计研究

为对水平荷载控制的复杂体型高层建筑结构设计展开研究,首先阐释了水平地震作用下高层框架-剪力墙结构体系的动力特性,分析了风载作用下结构的风振响应及风荷载标准值计算方法.以某大厦为研究对象,从结构选型与布置、荷载标准值、主附楼之间的连接构造、基础的埋深、持力层的选择等方面对其展开结构设计计算,对结构自振周期、结构自振振型以及地震荷载或风荷载作用下产生位移结果展开了分析.研究结果表明:所研究建筑在水平荷载控制下,结构布置合理,变形满足要求,设计计算结果准确.     

双塔高层钢结构抗震性能的有限元分析

针对高层建筑结构分析计算中专业设计软件在大震作用下结构弹塑性分析方面存在的缺陷,以北京某双塔高层钢结构为例,运用大型通用有限元软件ANSYS建立了结构三维模型,进行了结构的动力特性和模态分析,并采用振型分解反应谱和弹性/弹塑性时程分析方法,分析了该双塔高层钢结构在地震荷载作用下的结构响应.通过对计算结果的分析可以看出,通用有限元软件能够很好地对高层钢结构的抗震性能进行分析计算;双塔高层钢结构顶部鞭梢效应明显,建议通过减小顶部结构自重并在构造上予以重视加以解决.     

调频质量阻尼器参数设计优化算法

调频质量阻尼器在结构振动控制中 ,为了最大限度地发挥耗能减振作用 ,需寻找ＴＭＤ的最优参数 ,即最优频率比和最优阻尼比 ,以使得结构在不同频率激励作用下的最大动力放大系数最小 .研究利用复形调优法进行ＴＭＤ参数设计的优化计算问题 ,提供了一种能够快速准确地确定ＴＭＤ最优参数的新方法 ,算例证明该方法具有相当高的精度 ,既可用于无阻尼体系ＴＭＤ控制的最优参数计算 ,又可用于有阻尼体系ＴＭＤ控制的最优参数计算调频质量阻尼器参数设计优化算法@胡晓峰 @胡世德     

调频质量阻尼器参数设计优化算法

在结构振动控制中,为了最大限度地发挥调质量阻尼器耗用,需寻找ＴＭＤ的最优参数,即最优频率比和最优阻尼比,以使得结构在不同频率激励作用下的最大动力放大系数最小,为此研究了利用复形调优法进行了ＴＭＤ参数设计的优化计算问题, 一种能够快速准确地确定了ＴＭＤ最优新方法。算例证明该方法具有相当高的精度,既可用于无阻尼体系ＴＭＤ控制的最优参数计算,又可用于有阻尼体系ＴＭＤ控制的最优参数计算。     

基于DDMF和ADMF的TMD动力特性

为试图利用适用于单自由度结构的TMD最优参数来设计用于多自由度结构振动控制的TMD，研究了TMD动力特性对结构振型参与系数的敏感性.考虑结构的振型参与系数，导出了设置TMD结构的位移和加速度动力放大系数(DDMF和ADMF)的解析表达式.于是TMD的优化准则定义为：结构的位移和加速度最大动力放大系数的最小值的最小化(Min.Min.Max.DDMF和Min.Min.Max.ADMF).根据选择的优化准则，得到了不同结构振型参与系数的TMD最优参数和控制效果，并给予评价.现在，设计者可以容易地设计用于多自由度结构振动控制的TMD.     

基底受地震激励时结构的调谐减震控制

对地震激励下的结构的调谐减震控制（TMD）进行分析,考虑了土体与共同作用,通过拉普拉斯变换,采用传递函数的解法,在不同参数情况下,探讨了有、无TMD结构体系的主结构位移方差随主结构一阶固有频率的变化规律。分析比较表明：调谐减震体系对低频柔性结构有明显的减震效果;当场地卓越频率与主结构频率相近时,非调谐的传统结构发生共振反应,而调谐结构减震效果最为明显。     

带TMD高层结构抗风优化设计

对于带TMD控制装置的高层结构风振响应问题,由于风荷载和结构响应具有随机性,运用基于动力可靠性约束的优化方法对TMD装置的系统参数进行优化设计是十分必要的和合理的.在运用复模态法和扩阶法得到结构和控制装置随机风振响应的基础上,以TMD装置响应的动力可靠性作为约束条件,以主体结构广义位移的最大响应均值最小为目标函数,运用罚函数法对TMD装置的系统参数进行优化取值,建立了带TMD高层结构基于动力可靠性约束的抗风优化设计的方法.     

调质阻尼器对结构地震响应的控制效果分析

提出了用于结构地震响应控制的调质阻尼器的参数确定准则 ,即通过数值搜索法 ,使得结构—调质阻尼器系统中结构的正规化稳态频率响应幅值的极大值最小 .基于该准则 ,给出了调质阻尼器最优参数的选用表格 .选用了 60条地震波 ,统计分析了调制阻尼器对不同周期和阻尼比的结构的控制效果 .     

单自由度结构的磁流变阻尼顶层隔振

提出了应用磁流变阻尼装置的顶层隔振控制方法．首先，对小质量比TMD的控制理论进行了深入研究，将最优TMD参数的计算公式推广到大质量比范围．以大质量比TMD控制的减振机理为基础，对顶层隔振结构的动力特性进行了研究，对参数影响进行了分析，建立了合理的顶层隔振结构体系；其次，引入磁流变阻尼器对顶层隔振结构的隔振层进行控制，避免TMD控制范围较窄和隔振层变形过大等弱点；最后，对单自由度结构进行了顶层隔振控制，理论分析结果证明：以大质量比TMD理论为基础的顶层隔振控制方法是有效的，结合了磁流变阻尼器的控制后可以避免这种方法的一些弱点，在不增加结构自重的前提下，能够保证结构良好的控制效果，隔振层的位移和结构层的加速度都得到较好的控制，控制效果达到30％左右，以磁流变阻尼器半主动控制效果最好。     

桩基础上结构TMD控制的振动台模型试验研究

完成了土－桩－结构－TMD相互作用体系的振台模型试验,首次通过振动台模型试验研究了土－桩－结构相互作用对TMD振动控制的影响,试验结果表明：当TMD装置的自振频率和相互作用体系频率一致时,TMD控制效率最佳,但此时其控制效率仍远不及风性基础上,TMD控制效率高,表明土－结构相互作用效应使TMD装置的减振效率大大降低,在一些情况下TMD装置甚至对结构起到负面作用。     

基于可靠度的抗震结构优化设计

考虑结构不同功能失效时损失情况不同这一事实，遵循抗震设计规范的“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设计原则，提出了基于不同功能要求的可靠度优化设计方法，计算结果表明，采用此方法可以在概念意义上合理改善结构体系的抗震性能，降低结构在地震作用下的损失。     

地震作用下基于多准则的最优调谐质量阻尼器

利用导出的设置调谐质量阻尼器（TMD）时结构的位移和加速度传递函数的统一模式，建立了结构的位移动力放大系数、位移动力减振系数，加速度动力放大系数和加速度动力减振系统设计公式。TMD的优化准则定义为：最大位移和加速度动力放大系数最小值的最小化与最小位移和加速度动力减振系数的最小化，基于这四个优化准则，研究了TMD在控制结构位移和加速度响应时的最优参数（包括最优调谐频率比和阻尼比），评价了分别基于位移动力放大和减振系统准则，加速度动力放大和减振系数准则设计的TMD最优动力特性，结果表明，位移和加速度动力放大系数准则是更可取的优化设计准则。     

基于灵敏度分析和APDL的塔机结构动态优化设计

在塔机静态分析和模态分析的基础上,为改善结构的动态性能,将优化设计、有限元法和灵敏度分析相结合,以影响塔机动态性能的关键模态频率第一、二阶频率为优化目标,以强度、刚度和稳定性等为约束,通过动态灵敏度分析确定了对优化目标影响较大的构件截面尺寸参数作为设计变量,应用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言APDL和优化模块实现了塔机的结构动态优化设计,优化实例表明结构的动态性能明显提高.