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(duì)利用懸吊式調(diào)頻質(zhì)量阻尼器(TMD)對(duì)高聳結(jié)構(gòu)順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)控制進(jìn)行了分析，研究了TMD參數(shù)對(duì)控制效果的影響，并對(duì)用于工程TMD的最優(yōu)參數(shù)。針對(duì)目前TMD控制裝置的缺點(diǎn)，本論文研制了新型的懸吊式TMD減振控制裝置，并對(duì)本工程采用的TMD控制裝置進(jìn)行了構(gòu)造和構(gòu)件參數(shù)設(shè)計(jì)，以直接用于工程實(shí)踐。 目前的風(fēng)振響應(yīng)控制計(jì)算多基于對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的多質(zhì)點(diǎn)模型，計(jì)算精度難以保證。由于TMD控制對(duì)頻率比的敏感

2、性，簡(jiǎn)化模型的與真實(shí)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的微小偏差可能導(dǎo)致由此設(shè)計(jì)出的TMD的實(shí)際控制效果大大降低。本論文對(duì)高聳結(jié)構(gòu)的順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)和TMD控制模擬計(jì)算完全基于精確的三維實(shí)體模型，降低了采用簡(jiǎn)化模型計(jì)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(dòng)風(fēng)速譜生成的結(jié)構(gòu)的順風(fēng)向脈動(dòng)風(fēng)荷載時(shí)程樣本，加載該結(jié)構(gòu)的三維模型上，通過(guò)對(duì)TMD風(fēng)振響應(yīng)控制全程時(shí)域模擬計(jì)算，對(duì)TMD控制參數(shù)進(jìn)行了選優(yōu)，并與頻域分析結(jié)果進(jìn)行

3、比較。計(jì)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(dòng)風(fēng)振的頂點(diǎn)最大位移降低達(dá)40％以上。地震分析表明，所采用的TMD裝置對(duì)該塔的地震反應(yīng)也有良好的減振效果。本論文針對(duì)目前TMD裝置的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，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(jìn)行減振控制，根據(jù)需要可以方便對(duì)TMD的三項(xiàng)主要控制參數(shù)(質(zhì)量、頻率和阻尼比)進(jìn)行調(diào)整，并能長(zhǎng)期使用而無(wú)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(qǐng)