非线性TMD应用对高层框筒结构减震效果的影响

当前减震技术中,基础隔震效果较好,使用较多,但对建筑本身要求较高,使用范围受限;在强震下,具有消能减震体系的结构减震效果较好,但需要提供较大阻尼,经济投入较多.在充分结合橡胶支座基础隔震和TMD研究成果的基础上,提出非线性TMD的减震技术方法.在一高层框筒结构中采用该减震技术,并用有限元软件分析结构的地震响应,包括主结...     

建筑结构TMD振动控制及其新体系减震研究

分析了结构TMD振动控制机理及在结构风振控制中的研究应用；针对建筑结构的TMD减震控制，介绍了研究现状及进展，进一步采用时程分析法和地震波输入，研究了TMD新体系采用摩擦支座和橡胶支座时的减震控制分析理论。通过研究，指出了其在结构强震反应控制中面临的几个问题。     

小高层结构屋顶不同的TMD设置方式减震对比分析

根据屋顶水箱和保温层对房屋整体结构减震的作用,建立采用铅芯橡胶支座的3种不同屋顶的TMD控制装置的小高层结构模型,即单水箱屋顶TMD、双水箱屋顶TMD和屋顶保温层TMD.在此基础上运用有限元分析和动力时程分析方法对控制装置的减震效果进行计算对比.对比结果表明,3种屋顶TMD控制装置均有明显的减震效果;当质量比控制在3%以内时,质量越大,屋顶TMD荷载分布越均匀,减震效果越好;屋顶保温层TMD减震效果最好,双水箱屋顶TMD的减震效果次之,单水箱屋顶TMD的减震效果最差.本项研究成果可以为TMD的后续研究和设计提供理论依据.     

结构顶部TMD系统采用隔震部件的减震研究

根据工程结构风振控制中应用较多的调谐阻尼减振机理，以地震作用下的减震控制为目的，提出在顸部TMD系统中采用隔震部件的方法，利用橡胶支座提供恢复力、利用滑动摩擦支座提供阻尼消能，以适应局部大变形要求。进一步对该体系在地震反应控制中的吸震效果进行了理论研究和编程计算分析，其中调谐减振子结构采用小比例附加质量。结果表明，该体系对地面地震动反应具有一定的减震效果，当TMD系统的基本周期接近某个模态周期时，调谐部分吸收地震能量较大，对主体结构具有较好的减震效果。特别当主体结构较规则、其地震反应是以基本振型反应为主的窄频反应时，减震效果更好。这些结果对结构调谐减震研究和应用具有一定意义。     

考虑SSI效应的TMD减震特性振动台模型试验

设计并完成了考虑土与结构相互作用的TMD减震控制振动台模型试验。通过试验，分析了刚性地基和柔性地基上TMD对主体结构的减震效应，探讨了SSI效应对结构震控制的影响，在此基础上，将柔性地基上结构－TMD体系中主体结构地震反应看作是SSI效应，TMD减震效应以及SSI和TMD的耦合效应三部分共同作用结果，分析了不同工况下三种效应对主体结构地震反应的影响大小。试验结果表明：SSI效应对TMD的减震性能有很大影响，这使得基于刚性地基假设设计的TMD系统在柔性地基上的减震效果不理想，甚至在某些时候可能产生负面效果，对刚性地基和柔性地基上影响TMD减震性能的一些因素进行了探讨。     

超高层建筑结构的减震控制技术与抗震设计要点

文章阐述了超高层建筑结构的减震控制技术与设计方法等方面的设计研究最新进展;详细的论述减震控制技术与应用、抗震设计和结构设计要求、层间位移限值等设计问题;并指出超高层建筑结构中一些设计问题的解决方法和在超高层建筑结构设计研究领域中的新课题。     

组合结构减震分析

提出了一种组合结构减震体系，即在两相邻结构之间用连接件相连，形成一个主，子结构的组合体系，通过时程分析法探讨了主，子结构耦合振动机理，以及连接件位置，刚度对两结构响应的影响，分析结果表明，合理设置接件能有效地控制组合结构（主要对主结构）的响应，并且，运用最优控制理论对分析结果进行了讨论。     

组合结构减震分析

提出一种组合结构减震体系，即在两相邻结构之间用连接件相连，形成一个主、子结构的组合体系．通过时程分析法探讨了主、子结构耦合振动机理，以及连接件位置、刚度对两结构响应的影响．分析结果表明：合理设置连接件能有效地控制组合结构（主要对主结构）的响应．并且，运用最优控制理论对分析结果进行了讨论．     

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。     

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。     

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.     

三维实体结构的双向TMD优化设计

采用在结构顶层设置双向TMD被动控制的方法,对结构在多向地震作用下的振动进行了被动控制的研究.在建立三维结构控制体系的动力学模型后推导出结构-TMD联合动力方程,并以功率谱密度函数矩阵迹的积分为目标函数,利用单纯形法对双向TMD的参数进行优化设计.数值结果表明,利用双向TMD系统对结构进行被动控制的方法是可行且有效的,能对结构的平动和扭转起到较好的减震效果.     

北京奥林匹克中心演播塔TMD风振控制

以北京奥林匹克中心演播塔为工程背景,研究了调频质量阻尼器(TMD)对高耸电视塔在强风作用下风振响应的振动控制.将该塔的三维空间模型简化为二维模型;基于随机振动理论,利用M.Shinozuka方法对该塔的脉动风荷载进行数值模拟,得到了脉动风荷载时程曲线;在此脉动风荷载作用下,SAP2000三维空间模型的计算结果和二维模型的计算结果相吻合,而且利用三维模型进行计算,大大节省了时间;以该塔顶层的风振响应为优化目标,对TMD的参数进行了优化研究.结果表明,该塔的风振响应超过了规范的容许值,设置TMD后该塔的风振响应有明显的减小;在TMD最优参数下,该塔的风振位移响应和加速度响应的减振率分别为43.1%和29.5%;TMD对该塔的风振响应有明显的控制作用.     

基于塑性损耗的超高层建筑结构抗震性能分析

基于能量分析原理提出了一个建筑结构的塑性损耗指标,即结构的塑性损耗能在总输入能中的比例,用来衡量建筑结构在地震载荷作用下的实际损伤程度.通过有限元软件ABAQUS运用非线性动力弹塑性分析方法分析了一个典型框架—核心筒超高层结构.计算了该结构在同一地震波不同地震强度下的塑性损耗指标、构件和层的塑性损耗能分配,以及在不同地震波同一地震强度下的塑性损耗指标、层塑性损耗能分配;模拟了该结构相应的损伤破坏分布情况.两种方法表征的结果趋势一致,表明结构的塑性损耗指标和塑性损耗能分配可用来衡量结构整体和局部塑性损伤破坏情况.     

加强层的设置对超高层框筒结构水平位移的影响

分析了加强层对控制结构水平位移的力学过程,建立了8个带有水平加强层的框架-核心筒高层结构模型（本文的基本模型是以西安市某大厦为背景,主体结构37层,塔楼2层,地下2层;结构总高度158．80m。下部采用桩筏基础。在这个模型基础上稍作改动,将其中的第4层、17层、37层做成加强层,产生7个新模型）。并用有限元软件分析了水平地震荷载作用下结构的顶点位移和最大层间位移,并根据理论分析和一系列数值比较,得出了加强层的设置数量和最优位置的结论。另外提出了对梁式加强层提高结构抗侧刚度的有效手段。研究结果可供实际工程参考。     

地震作用下深水高墩刚构桥梁的动力响应分析

高墩大跨连续刚构桥梁的抗震性能是桥梁设计人员重点关注的问题.当高墩处于深水之中,由于桥墩外围的水和桥墩体内的水将由于震动而同时对桥墩产生作用,对其进行动力响应分析更为困难.在计算墩水耦合效应时采用Westergaard理论,对一座连续刚构桥梁的地震动力响应进行了反应谱分析和时程分析.研究结果认为考虑墩水耦合效应后,桥梁...     

调质阻尼器（TMD）对桥梁涡激共振的抑制

分析了安装在柔性桥跨中的调质阻尼器对涡激共振的抑制阻尼效果,分析中采用了Ｓｃａｎｌａｎ提出的锁定区域的关经验和关解析非线性气动力模型,此外还对ＴＭＤ对涡激共振的阻尼效果进行了参数优化分析,给出了ＴＭＤ参数最优计算公式。     

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．     

倾斜超高层建筑物高程传递精度理论估算分析

目的 探求倾斜超高层建筑传递高程精度的理论估算方法 .方法 采用数字水准仪和钢尺分段向竖直方向传递高程.直至顶层的变形监测点的高程精度估算分析.结果 以数字水准仪精度和钢尺丈量的精度,结合国家的测量规范规定.估算分析得到楼层直至顶层的高程精度,且获得高精度.结论 倾斜超高层建筑的传递高程,虽然难度大,传递高程困难,难以获得高精度的高程,但适当的施测方法 经理论估算分析,可以测得高程的高精度.