调谐质量阻尼器的两大主要特点
质量调谐阻尼器和调频液体阻尼器
调谐质量阻尼器的早期研究
为了增强用于减小主系统最大动力响应的吸振器的效果: 为了增强用于 减小主系统最大动力响应 的吸振器的效果: 减小主系统最大动力响应的吸振器的效果 研究者们尝试了通过引入非线性吸振器弹簧 来 研究者们尝试了通过引入 非线性吸振器弹簧来加宽调谐 非线性吸振器弹簧 频率范围,Roberson(1962 1962) 频率范围 , Roberson(1962) 研究了将动力吸振器支承于主 系统的没有阻尼的线性弹簧上的动力响应。他将“消除带” 系统的没有阻尼的线性弹簧上的动力响应。他将“消除带 ” 定义为主系统幅值小于 1 的共振峰值之间的频率带。 定义为 主系统幅值小于1 的共振峰值之间的频率带 。 非线 主系统幅值小于 性吸振器的这个带宽很清楚地表明了比线性吸振器要宽得 性吸振器的这个带宽很清楚地表明了比线性吸振器要宽得 的这个带宽很清楚地表明了 多。 Pipes(1953)研究了有双曲正弦特征的强化弹簧, Pipes(1953)研究了有双曲正弦特征的强化弹簧,并得出 1953 阻止尖锐共振峰的出现 弹簧中非线性的影响是要阻止尖锐共振峰的出现, 弹簧中非线性的影响是要阻止尖锐共振峰的出现,并将相 对小幅值的奇次谐分量引入吸振器和主系统的运动中。 对小幅值的奇次谐分量引入吸振器和主系统的运动中。
调谐质量阻尼器原理
调谐质量阻尼器原理
调谐质量阻尼器是一种用于减振和抑制结构物震动的装置。
它由调谐质量系统和阻尼系统组成。
调谐质量系统通常由一组质量块和弹簧组成,而阻尼系统则是一组阻尼器,通常使用液体或气体作为阻尼介质。
调谐质量阻尼器的原理是利用质量块和弹簧的共振效应来吸收结构物的振动能量。
当结构物发生振动时,质量块和弹簧组成的调谐质量系统会开始共振,吸收结构物振动的能量。
同时,阻尼器会将振动能量转化为热能,从而抑制结构物的振动。
调谐质量阻尼器的优点是能够在不占用太多空间的情况下提供有效的减振和抑制结构物震动的效果。
它在工程领域中被广泛应用于建筑物、桥梁、风力发电机等领域。
总之,调谐质量阻尼器是一种有效的减振和抑制结构物震动的装置,其原理是利用质量块和弹簧的共振效应和阻尼器的阻尼效应。
它在工程领域中有着广泛的应用前景。
- 1 -。
高层结构调谐质量阻尼器动力测试与评价
高层结构调谐质量阻尼器动力测试与评价一、引言高层结构调谐质量阻尼器是一种用于减震和抗风振效果的装置。
为了确保其性能满足设计要求,需要进行动力测试与评价。
本文将深入探讨高层结构调谐质量阻尼器动力测试与评价的相关内容。
二、背景高层建筑在面对强风、地震等自然灾害时,容易发生结构破坏和倒塌,给人们的生命财产带来巨大威胁。
为了提高高层建筑的抗风能力和抗震能力,人们提出了各种结构控制技术。
其中,高层结构调谐质量阻尼器作为一种有效的控制手段得到广泛应用。
三、高层结构调谐质量阻尼器的工作原理高层结构调谐质量阻尼器基本上由阻尼器本体和质量球组成。
当外力作用于高层建筑时,质量球会发生动态移动,产生相位差,对结构产生减振效果。
通过调整质量球的重量和数量,可以实现调谐高层结构的共振频率,达到抑制振动的目的。
四、动力测试方法为了评估高层结构调谐质量阻尼器的性能,需要进行动力测试。
下面介绍几种常用的动力测试方法:1.加速度测试通过对高层建筑中的结构和阻尼器进行加速度测试,可以得到不同频率下的振动响应。
这些数据可以用来评估阻尼器的阻尼效果和减振性能。
2.位移测试位移测试可以测量高层建筑在受力下的位移变化。
通过对比没有安装阻尼器的情况和安装了阻尼器的情况下的位移数据,可以评估阻尼器对结构位移的减小效果。
3.能量耗散测试能量耗散测试是通过测量阻尼器所消耗的能量来评估其性能。
通过对比不同工况下的能量耗散数据,可以评估阻尼器的耗能能力和抗风振效果。
4.模拟风振试验模拟风振试验是通过模拟不同风速条件下的结构响应来评估阻尼器的性能。
可以将实测到的风速数据作为输入,观察阻尼器对结构振动的减缓效果。
五、动力测试评价指标在进行动力测试时,可以根据以下指标来评价高层结构调谐质量阻尼器的性能。
1.减振效果通过比较没有安装阻尼器的情况和安装了阻尼器的情况下的振动响应数据,评估阻尼器的减振效果。
常用的评价指标有减震比、减振比等。
2.耗能能力通过测量阻尼器的能量耗散情况来评估其耗能能力。
建筑阻尼器分类
建筑阻尼器分类建筑阻尼器是一种用于减震和控制建筑结构振动的装置。
根据其工作原理和结构特点,可以将建筑阻尼器分为多种类型。
本文将介绍四种常见的建筑阻尼器分类:摩擦阻尼器、液体阻尼器、液体流阻尼器和调谐质量阻尼器。
一、摩擦阻尼器摩擦阻尼器是一种利用摩擦力来消耗结构能量,减小结构振幅的装置。
它由摩擦材料和施力机构组成,通过调节施力机构的预紧力来改变摩擦力的大小。
摩擦阻尼器具有结构简单、安装方便、耐久性好等优点,被广泛应用于各类建筑结构中。
二、液体阻尼器液体阻尼器是一种利用液体内部黏性阻尼来消耗振动能量的装置。
液体阻尼器通常由容器、液体和活塞组成,当建筑结构发生振动时,液体内部黏性阻尼将振动能量转化为热能而消耗掉。
液体阻尼器具有响应速度快、可调节性好等特点,广泛应用于高层建筑、桥梁和大型机械设备等领域。
三、液体流阻尼器液体流阻尼器是一种利用液体流动阻力来消耗振动能量的装置。
它由液体介质、流通通道和调节机构组成,当结构发生振动时,液体通过流通通道流动,产生阻力将振动能量耗散。
液体流阻尼器具有结构简单、流体动力学特性稳定等优点,广泛应用于大型建筑、桥梁和风力发电机组等领域。
四、调谐质量阻尼器调谐质量阻尼器是一种利用调谐质量系统来控制结构振动的装置。
它由质量块、弹簧和阻尼器组成,通过调节质量块的质量和弹簧的刚度来改变系统的固有频率,从而实现对结构振动的控制。
调谐质量阻尼器具有控制精度高、自适应性强等特点,被广泛应用于高层建筑、桥梁和大型机械设备等领域。
建筑阻尼器是一种重要的减震控制装置,可以根据其工作原理和结构特点进行分类。
摩擦阻尼器、液体阻尼器、液体流阻尼器和调谐质量阻尼器是四种常见的建筑阻尼器分类。
它们各具特点,在不同的工程领域发挥着重要的作用,为建筑结构的安全性和舒适性提供了有效的保障。
随着科技的不断进步,建筑阻尼器的研究和应用将会越来越广泛,为人们的生活带来更多的便利和安全。
调谐质量阻尼器TMD解析
分析所用的地震波分别为: (1)1940年的El Centro波NS成分(卓越周期0.55s) (2)1952年的Taft波EW成分(卓越周期1s) (3)长周期成分比较显著的1968年日本十胜海域地震时 在八户港湾观测到的Hachinohe波(卓越周期约2.7s) 地震波峰值均被调幅至55Gal,相当于保持完全静止。
图二 图一 受简谐激励的无阻 尼吸振器和主质量 TMD模型
当结构发生振动时,其惯性 质量与主结构受控振型谐振 ,来吸收主结构受控振型的 振动能量,从而达到抑制受 控结构振动的效果。
NO.2
TMD构造布置的多样性
NO.2 TMD构造布置的多样性
各种形式的TMD
NO.3
TMD在工程上的应用
NO.3 TMD在工程上的应用
三、合肥电视塔 本文比较了设与不设TMD的电视塔的风振振 型加速度响应的标准差。表1列出了设与不设 TMD时,电视塔各阶振型响应的标准差,安装 TMD后第一阶振型加速度响应标准差大大降 低了
从左图我们还能得到一个结 论:TMD不能降低高阶振型 响应
NO.4
TMD能否用于抗震
NO.5 总结
总体上来讲,TMD在控制结构振动方面是一种有效的减振 装置,且已被广泛应用于土木工程结构的振动控制,综上 所述,我们可以得到如下的结论: (1) TMD是一种十分有效的高层建筑抗风手段,但不建议 使用TMD用于抗震。 (2)TMD对结构扭转有一定负面作用。
NO.6 参考文献
[1]SOONG T.T,DARGUSH G.Passive energy dissipation systems in structural engineering[M].董平,译.北京:科学出版社,2005:173 ,202-203. [2]JGJ 3—2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京:中国建筑工业 出版社,2010:19. [3]陈永祁.彭程.马良喆调谐质量阻尼器(TMD)在高层结构上应用的总结 与研究[会议论文] 2013. [4]蔡丹绎.李爱群.张志强.程文瀼.徐幼麟.高赞明.何建平.王建磊.周屹.CAI Dan-yi.Li Ai-qun.Zhang Zhi-qiang.CHENG Wen-rang.XU You-lin.KO Janming.HE Jian-ping.WANG Jian-lei.ZHOU Yi 合肥电视塔TMD风振控制的响 应分析[期刊论文]-工程力学 2001(3).
[建筑]质量调谐阻尼器和调频液阻尼器[整理后]
簧—阻尼筒型吸振器。
Srinivasan 分析了平行阻尼动力吸振器,即一个辅助无 阻尼质量平行加装于一个吸振器。在这种情况下,当阻尼 频率被精确调谐到激励频率时,主系统将保持静止,但在 该情况下,消除带也变小了。
调谐质量阻尼器的早期研究
Snowdon研究了其他可能的吸振器形式,如三单元吸振 器,显示如果第三单元与阻尼器串联,主系统幅值能减小 15%~30%,但这种减小对频率是非常敏感的,在实际中 它将影响吸振器的性能。
台北 101 大厦是目前世界第一高楼,总高度 502m ,共 100层,在87层的一个房间内挂有一个端部带阻尼的大复 摆,可减振 40﹪ ~60﹪ (风振或地震);
调谐质量阻尼器的应用
阿联酋 28 层七星级大酒店,为了抵抗地震和风振,在弧 形支撑杆内安装了单自由 度摆动的TMD系统,实现减振。
调谐质量阻尼器的早期研究
为了增强用于减小主系统最大动力响应的吸振器的效果: 研究者们尝试了通过引入非线性吸振器弹簧来加宽调谐 频率范围, Roberson(1962)研究了将动力吸振器支承于 主系统的没有阻尼的线性弹簧上的动力响应。他将“消除
带”定义为主系统幅值小于 1 的共振峰值之间的频率带。
非线性吸振器的这个带宽很清楚地表明了比线性吸振器要 宽得多。 Pipes(1953) 研究了有双曲正弦特征的强化弹簧,并得 出弹簧中非线性的影响是要阻止尖锐共振峰的出现,并将 相对小幅值的奇次谐分量引入吸振器和主系统的运动中。
调谐质量阻尼器的早期研究
为了改进动力吸振器的性能: Snowdon研究了固体型吸振器对减小主系统响应的性能, 表明采用恒定阻尼系数材料和刚度正比于频率的动力吸振 器能显著的减小主系统的共振振动,其性能明显优于弹
Ioi 和 Ikeda 提出了主系统在小阻尼情况下吸振器参数优
调谐质量阻尼器的参数研究与简化设计
调谐质量阻尼器的参数研究与简化设计随着现代工程领域的发展,调谐质量阻尼器作为一种重要的振动控制装置,在减震、降噪和提高机械系统性能方面发挥着重要作用。
其参数的研究与设计对于提高系统的稳定性和性能至关重要。
本文将从深度和广度两个方面对调谐质量阻尼器的参数研究与简化设计进行全面评估,并撰写一篇有价值的文章。
1. 调谐质量阻尼器的工作原理调谐质量阻尼器是一种利用质量与弹簧-阻尼器振动系统的固有频率来减振的装置。
通过改变振动系统的固有频率与激励频率之间的关系,从而实现振动的减震和能量的吸收。
调谐质量阻尼器的工作原理可以帮助我们更好地理解其参数研究的重要性。
2. 调谐质量阻尼器参数的研究在设计调谐质量阻尼器时,其参数的选择至关重要。
包括质量比、刚度比、阻尼比等参数在内的研究,可以对系统的动态特性和性能产生重要影响。
在研究过程中,需要考虑系统的稳定性、共振频率、振动幅值等因素,并通过理论分析和数值模拟进行综合评估。
3. 调谐质量阻尼器参数的简化设计针对复杂的调谐质量阻尼器参数选择过程,简化设计方法成为研究的热点之一。
通过对参数的合理简化,可以降低系统设计的复杂度,提高设计效率。
基于经验公式、优化算法等方法,可以实现调谐质量阻尼器参数的快速设计与优化。
总结与回顾调谐质量阻尼器的参数研究与简化设计对于提高系统的稳定性和性能具有重要意义。
通过本文的全面评估,我们更深入地理解了调谐质量阻尼器的工作原理、参数研究和简化设计方法。
在未来的工程实践中,我们将更加灵活地应用这些知识,提高调谐质量阻尼器的设计水平。
个人观点与理解调谐质量阻尼器作为一种重要的振动控制装置,其参数的研究与设计是工程领域的重要课题。
通过系统的分析与优化,可以实现系统振动的减震和稳定性的提高。
简化设计方法的应用可以提高设计效率,降低成本。
我对调谐质量阻尼器参数研究与简化设计的重要性有了更加深刻的理解,相信在未来的工程实践中能够更好地运用这些知识。
在参考了理论知识和工程实践的基础上,本文对调谐质量阻尼器的参数研究与简化设计进行了全面评估,并共享了对该主题的个人观点和理解。
调谐质量阻尼器课件
03
调谐质量阻尼器的制造与安装
Байду номын сангаас
制造工艺与材料选择
制造工艺
调谐质量阻尼器的制造涉及精密铸造 、机械加工、热处理和表面处理等工 艺流程,以确保产品的高质量和性能 稳定性。
材料选择
调谐质量阻尼器的主要材料包括优质 钢材、不锈钢和合金钢等,这些材料 具有高强度、耐腐蚀和良好的机械性 能,能够满足各种复杂环境下的使用 要求。
随着城市化进程的加速,高层建筑和 大型基础设施的抗震减震需求日益增 长,调谐质量阻尼器有望成为重要的 减震技术手段。
在桥梁、高速公路等交通工程中,调 谐质量阻尼器可用于减小车辆和地震 等动荷载对结构的影响,提高其安全 性和耐久性。
新能源领域
在风能和太阳能等新能源领域,调谐 质量阻尼器可用于减小风力或地震等 自然因素对发电设施的影响,提高其 稳定性和可靠性。
工作原理
调谐质量阻尼器通过将质量块固定在 振动源上,利用质量块的惯性力来抵 消结构的振动,并通过阻尼器吸收振 动能量,减小结构的振动幅度。
类型与特点
类型
调谐质量阻尼器有多种类型,包 括单自由度、多自由度和液体阻 尼等。
特点
调谐质量阻尼器具有结构简单、 减震效果好、适用范围广等优点 ,被广泛应用于各种建筑、桥梁 、机械等领域。
05
调谐质量阻尼器的维护与保养
日常检查与维护建议
01
定期检查调谐质量阻尼 器的外观,确保无破损 或变形。
02
检查紧固件是否松动, 如发现异常应及时紧固 。
03
定期清理调谐质量阻尼 器表面灰尘和杂物,保 持清洁。
04
检查润滑系统是否正常 ,定期补充润滑油。
常见故障与排除方法
01
阻尼器特点及分类
阻尼器特点及分类阻尼器是一种可在结构工程中用于减少或消除振动及冲击的装置,其特点主要包括以下几个方面:1.能量消耗:阻尼器通过将振动能量转化为其他形式的能量来减少结构的振动幅度。
其能量消耗的方式可以是液体的黏性耗散、气体的摩擦耗散、或者材料内部的弹性变形耗散等。
2.负载能力:阻尼器需要承受结构的负载,即承载结构的静载荷和动载荷,同时具备较好的耐久性和可靠性。
3.调节性能:阻尼器可以根据实际需要进行调节,使得其阻尼特性能够适应不同的工况条件。
这包括阻尼器的刚度、阻尼系数、峰值力等参数的可调性。
4.安装方式:阻尼器的安装方式需要根据结构的特点进行选择,通常可以分为固定式、活动式、或者半固定式等。
5.抗冲击能力:阻尼器在遭受冲击时需要具备较好的抗冲击性能,以确保其正常工作状态不受影响。
根据不同的工作原理和结构形式,阻尼器可以分为多种不同的分类,下面将针对几种常见的阻尼器进行介绍。
1.液体阻尼器:液体阻尼器通过在液体中产生黏性耗散来实现能量的消耗。
常见的液体阻尼器包括液压阻尼器、液柱阻尼器等。
液压阻尼器是通过流体的转动来消耗系统能量的,主要由压力表和流体管道组成。
液柱阻尼器则是通过液柱高度的变化产生阻尼效果的。
2.行波阻尼器:行波阻尼器利用与结构共振频率相同的弯曲波来实现能量的传导和消耗。
行波阻尼器通常安装在结构的一端,当结构发生振动时,阻尼器能够通过波传输的方式将能量传递到阻尼器的另一端,并在此过程中消耗能量。
3.气体阻尼器:气体阻尼器利用气体的摩擦耗散来实现能量的消耗。
气体阻尼器主要包括气体弹簧阻尼器和气体摩擦阻尼器。
前者通过气体的弹性变形来产生阻尼效果,而后者则通过气体的摩擦耗散来消耗振动能量。
4.弹性材料阻尼器:弹性材料阻尼器利用材料内部的渐进塑性变形来产生阻尼效果。
这种阻尼器通常采用金属弹簧材料或橡胶材料制成,具有较好的耐久性和可调节性。
5.摩擦阻尼器:摩擦阻尼器通过摩擦力的产生来消耗振动能量。
调谐质量阻尼器参数优化及其应用
同长 虹 等 :调 谐 质 量 阻 尼 器参 数优 化 及 其应 用
17 4
频率 比为恒 值 1 0 考 虑质 量 比 分别 为 0 0 , . 5 ., . 1 0 0
固有频 率 比 为某 特定 值 时 , 公共 点 的纵 坐标 才 两
和 0 1 。通过 数理 分析 可 知 : .0 TMD 质 量越 大 , 减振
j + f 一 )+ k — y)一 0 = r ( (
() 2
A — Y
( p厂 + ( 一 ) 2 ) 厂
7 ( 1+
一 1。 [ f 一 ( 一 1( 2 ) ]+ )f 一 ]
() 3
B — Y
( p厂 + 2 )
() 4
其 中 : = ̄ K, f o 2为归 一化 频率 , / 为激 振 力频 率 , 为 n
图4 T MD 固有 频 率 对 结 构振 动特 性 的影 响
( 一 0 0 , . 1 = 0 0 ) .6
尼使 恢 复力 不再 能 完 全抵 消 激振 力 的 作 用 , 即不 能
图 1 有 阻 尼 动 力 吸 振 器 ( MD) T
1 T D 的 吸 振 原 理 M
T MD 是 一 个 典 型 的二 阶质 量 阻 尼 系统 , 工 其
作 原理 如 图 1所示 。其 系统振 动方 程为
y + C + K Y — f 一 )一 k — y)一 F( ) ( ( f () 1
频 带越 宽 , 相应 的减 振效 果越 好 , 图 2所 示 。但 实 如 际 结 构 总是 希 望 附加 的质 量尽 可能 小 , 以 , 所 TMD
正好 相等 , 到最佳 。 达
综 上分析可知, TMD 的质 量 、 尼 、 有 频 率 阻 固 对主结 构 的振 动响应 有很 大影 响 。如 果通过 适 当选
标志塔调谐质量阻尼器TMD减振控制分析与应用
标志塔调谐质量阻尼器TMD减振控制分析与应用一、TMD的减振原理TMD是通过与主体结构耦合,引入额外的质量和阻尼来减振的。
其基本原理是通过改变结构的动态特性,减小结构的振幅和响应。
TMD由两个基本部分组成,即质量和阻尼器,其中质量是由一个或多个质量体构成的,阻尼器则通过改变质量体的运动状态来消耗振动能量。
二、TMD的控制分析在TMD的控制分析中,需要确定质量体的质量、位置和阻尼器的阻尼系数。
而这些参数的选择需要根据主体结构的特性和振动特性进行合理的设计。
1.质量的确定:质量的选择需要考虑主体结构的刚度和自振频率,一般来说,TMD的质量应为主体结构的一小部分,以避免对结构的刚度造成过大的影响。
2.位置的确定:质量体的位置对于TMD的减振效果起着重要的作用。
一般来说,质量体应选择在主体结构的振动节点处,以达到最佳的减振效果。
3.阻尼系数的确定:阻尼器的阻尼系数直接影响着TMD的减振效果,过小的阻尼系数会导致无法有效减振,而过大的阻尼系数则会加大阻尼器的负荷。
因此,需要通过数值模拟或试验来确定最佳的阻尼系数。
三、TMD的应用TMD广泛应用于各种建筑和结构物中,包括高层建筑、桥梁、烟囱、标志塔等。
1.高层建筑标志塔:在高层建筑的标志塔中,由于自身的高度和形状造成的风振效应会引起结构的振动。
通过将TMD安装在标志塔的顶部,可以有效地减小风振引起的振动,提高结构的稳定性。
2.桥梁标志塔:桥梁标志塔常常会因为交通荷载和风荷载等环境激励的作用而产生振动。
应用TMD可以通过改变桥梁标志塔的动态特性,减小振幅和振动频率,提高桥梁的稳定性和舒适性。
3.烟囱标志塔:烟囱标志塔作为一个纤细结构,易受到风荷载的影响而产生振动。
通过在烟囱标志塔的适当位置安装TMD可以减小振幅,提高结构的稳定性,同时减少结构对周围环境的振动影响。
以上是对标志塔调谐质量阻尼器(TMD)减振控制分析与应用的详细介绍,TMD作为一种有效的减振装置,在工程实践中具有广泛的应用前景。
单摆式TMD简介及其减振性能分析
。
图1
台北 101 大楼调谐质量阻尼器配置示意图 Schematic drawing of the Taipei 101 Tower’ s Tuned Mass Damper
Fig. 1
同济大学施卫星、 严峻等进行了一个单摆式 TMD 安装在风力发电塔上的减振试验[2], 并得出
Structural Engineers Vol. 28 , No. 6
( 3)
以上在忽略主结构阻尼的情况下导出了单摆 式 TMD 最优参数的表达式。然而, 主结构的阻尼 忽略主结 往往具有显著的消耗振动能量的作用, 对于 构的阻尼显然具有明显的不合理性。 因此, 主结构阻尼 ζ p ≠ 0 的形式, 有阻尼系统最优参数 的解并不可以用无阻尼系统最优参数求解的方法 求出, 准确的数值解不具有无阻尼结构最优参数 的表达式的形式, 而只能根据式 ( 3 ) 用数值搜索 的方法找出最小峰值的反应。 对于确定 结 构 阻 尼 比 ζ p , 找出最优的参数 γ ,f ,ζ s 是一种数值迭代的过程。 把振动响应 | u p | / H 看成是关于 g 的函数, 对于第一组特定 的 γ 和 f 的值, 代入不同的 ζ s 的值: ( ζ s1 , ζ s2 , ζ s3 , …, ζ s4 , ζ si ) 。 找出函数各自的最大值: | up | | u | | up | , p … H max1 H max2 H
[3 ]
1
引
言
2
2. 1
单摆式 TMD
单摆式 TMD 的工作原理
目前, 有关单摆式 TMD 装置减振性能的研究 还比较少, 应用也很有限, 其中最具代表性的是台 北 101 大楼。单摆式 TMD 主要由单摆和阻尼器 组成。其工作原理: 将单摆的自振频率调整接近 于主结构的控制频率, 当外力 ( 风力、 地震力 ) 作 用于主结构上使之产生振动时, 单摆产生与主结 构始终反向的摆动, 产生反向作用力作用于主结 从而控制结构的振动, 作用在主结构上的能 构上, 量通过单摆式 TMD 的阻尼器消散, 从而控制结构 。 对于外力作用的振动反应
调谐质量阻尼器(TMD)在高层抗震中的应用
调谐质量阻尼器(TMD)在高层抗震中的应用摘要:随着经济的发展,高层建筑大量涌现,TMD系统被广泛应用。
越来越多的学者对TMD系统进行研究和改进。
本文介绍了TMD系统的基本工作原理,总结了其各种新形式,分析了它的研究现状,并指出了两个新的研究方向等。
关键词:TMD系统高层建筑抗震原理发展应用The use of the tuned mass damper in the seismic resistanceof the high-rise buildingAbstract:With the economic development, the high-rise buildings spring up, then, the tuned mass dampers are extensively used. More and more scholars research and improve the tuned mass damper. This thesis introduces the operating principle of the tuned mass damper,summarizes many new forms of the tuned mass damper, analyzes its research status and even points out two new research directions.Keyword: the tuned mass damper the high-rise building seismic resistance principle development use1.引言随着社会经济的快速发展,城市人口密度不断增长,城市建筑用地日益紧张,高层建筑成为城市化发展的必然趋势[1-3]。
高层及超高层建筑的不断涌现,加上建筑物的高度和高宽比的增加以及轻质高强材料的应用,导致结构刚度和阻尼不断下降。
高层结构调谐质量阻尼器动力测试与评价
高层结构调谐质量阻尼器动力测试与评价
高层结构调谐质量阻尼器是一种能够有效减少建筑物在地震或风灾等自然灾害中的震动破坏现象的结构控制技术。
然而,为了确保其性能的稳定性和可靠性,需要进行动力测试与评价。
动力测试主要是通过对高层建筑的振动响应进行实验测量,来评估阻尼器的减震效果和调谐频率,以及检查其与建筑结构的相互作用。
而评价则是通过分析实验数据,结合建筑物的设计参数,来评估阻尼器的适用性和性能是否符合设计要求。
在进行动力测试时,首先要选择合适的测试方法和设备。
常用的测试方法包括小幅度激励法、大幅度激励法和自由振动法等。
其中,小幅度激励法是通过施加小振动力来激发建筑物的振动响应,以评估其固有频率和阻尼比;大幅度激励法则是通过施加大振动力来模拟地震或风灾等实际情况下的振动,以评估阻尼器的减震效果和调谐频率;自由振动法则是通过给建筑物施加初始位移或速度,来观察其自由振动的特性,以评估阻尼器的调谐效果和稳定性。
在评价阻尼器的性能时,需要考虑多方面因素。
首先是阻尼器的调谐频率和阻尼比,以及与建筑结构的相互作用。
其次是阻尼器的稳定性和可靠性,包括其在长期使用中是否会产生疲劳损伤,以及在强震或强风等极端情况下是否能够正常工作。
此外还需要考虑阻尼器的安装和维护等问题,以确保其能够长期稳定运行。
高层结构调谐质量阻尼器的动力测试与评价是确保其性能稳定可靠的关键环节。
通过合理的测试方法和评价标准,可以有效地评估阻尼器的适用性和性能,从而为建筑物的安全运行提供有力保障。
钢箱梁桥中质量调谐阻尼器的性能分析
钢箱梁桥中质量调谐阻尼器的性能分析钢箱梁桥是一种常见的桥梁结构形式,常用于高速公路、铁路等大跨度的桥梁建设。
在钢箱梁桥设计和施工中,质量调谐阻尼器是一种常用的结构措施,用于减小桥梁振动,提高桥梁的抗震性能。
下面将对钢箱梁桥中质量调谐阻尼器的性能进行分析。
质量调谐阻尼器是一种基于质量的动力控制装置,通过调节其自身质量和阻尼特性,来实现减震和消能的效果。
在钢箱梁桥中,质量调谐阻尼器通常采用液体质量调谐阻尼器或者粘滞阻尼器。
液体质量调谐阻尼器是一种通过液体在容器内的运动来实现减震和消能的装置。
其基本原理是,当桥梁发生振动时,液体质量调谐阻尼器内的液体会受到外力的作用而迅速运动,从而吸收振动的能量。
液体质量调谐阻尼器具有调谐频率的特点,可以根据桥梁的振动频率调节液体的密度、容积等参数,以达到最佳的减震效果。
此外,液体质量调谐阻尼器还可以通过调节阻尼器内的反射器和阀门,实现对液体运动和振动频率的控制。
粘滞阻尼器是一种利用液体或者液体粉末的粘滞阻尼特性来实现减震和消能的装置。
其基本原理是,当桥梁发生振动时,粘滞阻尼器中的液体或者液体粉末会受到外力的作用而产生相对运动,从而吸收振动的能量。
粘滞阻尼器的阻尼特性可以通过调节液体或者液体粉末的黏度、温度等参数来实现,以达到最佳的减震效果。
此外,粘滞阻尼器还可以通过调节阻尼器的尺寸、结构等参数,实现对振动的控制。
质量调谐阻尼器在钢箱梁桥中具有以下几个关键性能:1.减震效果:质量调谐阻尼器能够吸收桥梁振动的能量,减小桥梁的振幅和振动响应。
通过调节阻尼器的参数和结构,可以实现最佳的减震效果,提高桥梁的抗震性能。
2.安全性能:质量调谐阻尼器在设计和施工过程中需要考虑桥梁的结构安全性和稳定性。
阻尼器的尺寸、材料和安装方式等都需要满足相关的设计和施工标准,以确保桥梁的安全运行。
3.耐久性能:质量调谐阻尼器需要具有较长的使用寿命和良好的耐久性能。
在桥梁的设计和施工过程中,需要选择合适的材料和结构,以及定期检查和维护阻尼器的状态,以保证其长期稳定运行。
重庆调谐质量阻尼器计算
重庆调谐质量阻尼器计算调谐质量阻尼器是一种结构简单、功能强大的控制系统。
它通过质量块与阻尼器之间的相互作用,调整系统的阻尼特性。
作为调谐系统的一部分,调谐质量阻尼器可以在几乎所有工业控制应用中使用。
下面是有关重庆调谐质量阻尼器计算的一些基本信息。
1.调谐质量阻尼器的原理调谐质量阻尼器可以通过振动频率的选择来有效的控制系统的振动。
它的基本原理在于,当一个系统接受到周期性外部激励时,质量块的振动与阻尼器的阻尼特性将相互平衡,从而使系统运行更加平稳。
2.调谐质量阻尼器的设计在设计调谐质量阻尼器时,需要考虑的因素有很多。
首先需要确定系统的带宽,以及所需的阻尼比和阻尼系数。
此外,还需要选择适当的材料,确保系统具有足够的结构强度以及良好的耐磨性。
最后,还需要计算出系统所需的质量块大小和阻尼器尺寸等具体参数。
3.重庆调谐质量阻尼器计算当进行重庆调谐质量阻尼器计算时,需要首先确定系统的振动特性,以及所需要的阻尼比和阻尼系数。
接下来,需要根据系统的结构和材料属性,选择适当的质量块和阻尼器。
最后,需要详细计算出每个组件的大小、形状和材料。
4.计算方法对于调谐质量阻尼器的计算方法,常常使用有限元分析等计算工具进行仿真。
此外,还可以通过实验室测试来获得更加准确的计算结果。
总之,设计和计算调谐质量阻尼器需要深入理解系统的振动特性,以及各种材料和结构参数之间的相互作用。
5.应用范围调谐质量阻尼器在许多领域都有广泛的应用,包括机械制造、航空工程、冶金工业等。
通过调谐系统来控制机器和设备的振动,可以显著提高它们的性能和寿命。
因此,重庆调谐质量阻尼器计算在当地工业领域具有很高的价值和意义。
6.结论总的来说,调谐质量阻尼器是一种非常有效的控制系统,可以通过调整其结构和参数,使其适用于几乎所有振动控制应用。
重庆调谐质量阻尼器计算需要充分考虑系统的结构特点和应用需求,以确保该系统在使用过程中具有卓越的可靠性和性能。
调谐质量阻尼器工作原理
调谐质量阻尼器工作原理调谐质量阻尼器,这个名字听起来像是高大上的科技产品,其实它的工作原理并不复杂,嘿,让我们一起拆解一下吧。
想象一下你在一条颠簸的路上开车,车子一颠一颤的,仿佛在跟地面进行一场“斗牛”。
这时候,如果你有个神奇的装置,可以把这种颠簸感减少,那就是调谐质量阻尼器的魅力所在。
它的目标就是让一切变得更平稳,简直就像给车子装上了一个“减震器”。
好,咱们聊聊它是怎么工作的。
调谐质量阻尼器就像个聪明的小助手,能及时感应到周围的震动。
想象一下,你在家里听到楼上邻居的“舞会”,一开始你可能还忍着笑,但随着声音越来越大,你忍不住了。
这时候,调谐质量阻尼器就会启动,发挥它的“超级力量”,通过调整内部的质量和弹簧,让这些震动被吸收,或者说“消灭”掉,简直就像给你装上了个耳塞。
再来讲讲它的构造。
调谐质量阻尼器通常由一个质量块和一些弹簧组成。
质量块就像个大肚子,负责承载震动,而弹簧则是它的“助手”,帮助吸收和反弹。
两个好伙伴一搭档,碰到问题就来个“合力”,让周围的震动不再那么难受。
就好比你和朋友一起去搬重物,一个人扛着,另一个人扶着,配合得当,轻松多了。
很多时候,咱们会觉得生活就是一场“摇滚音乐会”,尤其是在一些高楼大厦里,风一吹,墙壁就开始轻轻颤动,这可让人心里没底。
不过,调谐质量阻尼器就像个小小的守护者,默默无闻地在为你“保驾护航”。
就算外面刮风下雨,它也能让你在家里安静得像个小猫咪,舒服得很。
在建筑领域,调谐质量阻尼器的应用可谓是“如鱼得水”。
高楼大厦在风中摇曳,就像那“沙滩上的小船”,如果不加以控制,很容易就会出问题。
这时候,调谐质量阻尼器就是建筑师们的秘密武器。
它可以有效地减少震动,让建筑物更稳固,真的是为“高空生活”加了一道保险。
如果你觉得这个设备只对建筑有帮助,那就错了。
汽车、桥梁,甚至一些大型机械设备,调谐质量阻尼器都能大展身手。
比如,汽车在行驶过程中,路面的小坑洼就像是在给车子“放大招”,而调谐质量阻尼器则像个防守队员,帮助车子稳住,让你在旅途中不再“惊心动魄”。
北京调谐质量阻尼器计算
北京调谐质量阻尼器计算北京调谐质量阻尼器是一种用于建筑物结构的抗震设备,它能够有效地减少地震对建筑物的破坏和震动。
本文将介绍北京调谐质量阻尼器的原理、应用和优势,并探讨其在建筑工程中的重要性。
一、引言地震是一种自然灾害,能够造成巨大的破坏和损失。
为了减少地震对建筑物的影响,科学家们开发出了各种抗震设备。
其中,北京调谐质量阻尼器是一种先进的技术,被广泛应用于高层建筑和桥梁等工程中。
二、北京调谐质量阻尼器的原理北京调谐质量阻尼器是基于质量-弹簧-阻尼器体系的原理设计的。
它由质量球、弹簧和阻尼器组成。
当地震发生时,建筑物会受到地震波的冲击,产生振动。
而调谐质量阻尼器通过调整质量球的质量和弹簧的刚度,使其与建筑物的固有周期达到一致,从而实现能量的吸收和分散,减小建筑物的振动幅度。
三、北京调谐质量阻尼器的应用北京调谐质量阻尼器广泛应用于高层建筑和桥梁等工程中。
在高层建筑中,调谐质量阻尼器可以减小地震对建筑物的破坏,提高建筑的安全性。
在桥梁中,调谐质量阻尼器可以减小桥梁的振动,延长桥梁的使用寿命。
此外,调谐质量阻尼器还可以应用于地铁、铁路和风力发电设备等领域,提高设备的抗震能力。
四、北京调谐质量阻尼器的优势与传统的抗震设备相比,北京调谐质量阻尼器具有以下几个优势:1. 高效能量吸收:调谐质量阻尼器通过调整质量球的质量和弹簧的刚度,能够高效地吸收地震能量,减小建筑物的振动幅度。
2. 空间占用小:调谐质量阻尼器体积小,安装方便,不会占用过多的空间。
3. 维护成本低:调谐质量阻尼器结构简单,维护成本低,减少了后期维护费用。
4. 可调性强:调谐质量阻尼器可以根据实际情况调整参数,以适应不同的地震条件和建筑结构。
五、北京调谐质量阻尼器在建筑工程中的重要性北京调谐质量阻尼器在建筑工程中起到了至关重要的作用。
它能够减小地震对建筑物的破坏,提高建筑的安全性;能够减小建筑物的振动幅度,提高建筑的舒适性;能够延长建筑物的使用寿命,减少维护成本。
阻尼器特点及分类
阻尼器的特点及分类弹簧阻尼器:液压阻尼器:防腐性好主要零部件采用奥氏不锈钢材料,防腐性能好;结构紧凑、受力合理结构紧凑,且呈对称结构,安装空间小,受力更加合理;动态响应快阻尼力大,且动态响应时间短;摩控阻力小摩控阻力小,一般低于额定载荷的1%-2%;摆动角头部,尾部校接采用关节轴承,允许多最摆动角为^6°;寿命长采用特殊的液压油和密封介质,性能稳定,密封寿命长;高温工作可在93c温度下连续工作,短时工作稳度可达148Co脉冲阻尼器:1、脉冲阻尼器的外壳材质为UPVC或不锈钢,隔膜材质为丁基橡胶或氟橡胶。
2、不锈钢充气阀,补气压力一般为系统工作压力的60%〜80%。
3、脉冲阻尼器装有压力表,可以显示系统压力。
4、脉冲阻尼器可以实现3〜6%的阻尼缓冲(可以平滑掉5、工作温度限94〜97%脉于摄氏0〜60C。
6、充气工具作为可选件,包括充气管、压力表、充气调节器,与氮气)瓶连接接口。
旋转阻尼器:速度旋转阻尼器根据回转速度的变化,扭矩也发生变化。
其变化规律为:速度提高,扭矩也提高。
速度放慢,扭矩也随之下降。
起动时扭矩与标准扭矩不同。
温度特性旋转阻尼器根据使用环境温度的变化,扭矩也发生变化。
其变化规律为:环境温度提高时扭矩下降,环境温度下降时扭矩升高。
这是因为环境温度变化时,阻尼器中粘性油的粘度也随之变化的缘故。
但是,当环境温度恢复到常温时,扭矩也会恢复到原来的数值。
风阻尼器:上海环球金融中心,大楼在90楼(约395米)设置了两台风阻尼器,各重150公吨,使用感应测算出建筑物遇风的摇晃程度,及通过电脑计算以控制阻尼器移动的方向,减少大楼由于强风而引起的摇晃,而预计这两台阻尼器也将成为世界最高的自动控制阻尼器。
粘滞阻尼器:根据流体运动,特别是当流体通过节流孔时会产生粘滞阻力的原理而制成的,是一种与刚度、速度相关型阻尼器。
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调谐质量阻尼器的两大主要特点
调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,简称TMD)是一种离散型阻尼装置,也称作为一个主动质量阻尼器或谐波减振器,这种装置安装在振动结构,以抑制结构的振动,防止结构的损坏和失效。
调谐阻尼器的使用场合主要用于控制框架结构、支架系统、整台设备、高层建筑和海洋船舶等的振动和噪声,并可取得令人满意的结果,且结构简单、使用方便、成本也低。
调谐质量阻尼器对谐波振动造成的激烈运动具有稳定作用,它能用较轻巧的组件来抑制振动,即使在最恶劣条件下也能起到减振的作用。
调谐阻尼器是一个单自由度系统,由质量和大阻尼粘弹弹簧组合而成;它也可以由质量、线性弹簧和粘性阻尼器组成;或者是弹阻尼共振梁:或用粘弹材料连接复杂结构中的不同零件而成。
因此,可以根据结构特点将调谐阻尼器设计成不同的形式。
但是这些装置的一个共同特点是既通过调谐来吸收主要振型的振动,又通过阻尼损耗结构的宽频振动能量来控制结构振动,它不同于无阻尼谐振器或动力吸器,后者如同一个调谐共振能量转换装置,仅在其调谐频率上吸收结构振动。
由于调谐阻尼器的最大特点是通过调谐来吸收主要振型的振动,和通过阻尼损耗结构振动其它振型的振动能量来控制振动,因此它们就可在一个较宽的频率范围内,而不仅是在调谐频率上抑制结构振动所以一个调谐阻尼器往往可以控制结构的几阶共振频率的振动,这样就大大地扩大了调谐阻尼器抑制振动的适用范围。
调谐阻尼器的另一个特点是它所损耗的结构振动能量取决于结构上某一局部位置的振动位移,而不像表面阻尼处理结构那样取决于表面一个区域的应变。
因此,调谐阻尼器就可以应用于非板状零件、框架结构、大型天线、高层建和船舶等,它的安装位置是在大位移响应点上而并非一个面,因此施工简单、机动灵活。