圆形高耸结构两级变阻尼TMD风振控制

考虑到实际工程中TMD的限位问题,提出使用两级变阻尼TMD来控制圆形高耸结构的风致振动。使用Den Hartog参数来确定TMD的频率比与第一级阻尼比。鉴于圆形高耸结构的顺风向与横风向风振效应均较为明显,推导了顺风向与横风向风荷载作用下TMD的位移响应峰值公式,以二者的较大值作为迭代依据,迭代求解TMD的第二级阻尼比。以某实际圆形高层景观塔作为工程算例进行了数值仿真分析,分析结果表明两级变阻尼TMD能有效控制圆形高耸结构风致振动,且TMD位移满足限位要求。

景观塔两级变阻尼电涡流TMD减振分析与试验研究

对景观塔的结构选型与减震方案比选进行了阐述,研发了一体化两级变阻尼电涡流调谐质量阻尼器,模拟了脉动风和横风共振时风速时程,对有控和无控结构进行了脉动风与横风共振作用下风振响应分析,得到了调谐质量阻尼器(TMD)在10,50,100年脉动风与横风共振作用下的减振效果。进行了振动台试验,验证了结构选型的合理性。结果表明:景观塔结构能有效抵御脉动风,但10年脉动风与横风共振作用下,结构顶层不满足舒适度要求;两级变阻尼电涡流调谐质量阻尼器能有效控制脉动风和横风共振作用下的结构响应,减振效果随楼层的增高而增大。设置TMD后,10年脉动风和横风共振作用下,顶层位移分别减小34.3%,82.5%,顶点加速度分别减小42.9%,80.8%;50年脉动风作用下,楼层位移和顶层加速度最大分别减小43.04%,32.44%;100年脉动风作用下,楼层位移和顶层加速度最大分别减小32.23%,23.23%。航管塔、气象塔等要求高的高耸结构,适合用TMD的减振措施。高宽比大的高耸结构采用TMD减振满足舒适度要求时,结构选型应优先选择第一振型参与系数高的结构体系。

基于风洞试验的变阻尼质量调谐阻尼器景观塔的减振分析

基于风洞试验得到的各结构层风荷载时程,采用ABAQUS软件对景观塔无控结构和有控结构进行10,50,100 a重现期风作用下的风振响应分析,得到了质量调谐阻尼器(TMD)在不同重现期风荷载作用下的减振效果。计算结果表明:两级变阻尼TMD能有效减小风荷载作用下结构的响应,减振效率随着楼层的增高而增大;风荷载作用下TMD均未超出最大行程,10 a重现期风作用下处于一级阻尼;50、100 a重现期风作用下二级阻尼发挥作用;设置TMD能有效提高结构舒适度,TMD对加速度控制的效率高于位移控制;TMD作为一种有效的减振控制装置,适用于有限位需求的高耸结构风振设计。