地震作用下高层结构建筑振动控制分析_secret
地震作用下高层建筑的振动分析
文章编号:1004-9762(2003)03-0265-03地震作用下高层建筑的振动分析Ξ柳长江1,2,李志宏3,明文卉4(11内蒙古科技大学建筑与土木工程学院,内蒙古包头 014010;21西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055;31平顶山工学院,河南平顶山 467000;41包头市规划局,内蒙古包头 014030)关键词:ANSY S;高层建筑;振动分析;地震作用中图分类号:T U973 文献标识码:A摘 要:用ANSY S程序自带的开发语言ADP L,可用来计算高层建筑在地震荷载作用下的响应,直接绘出结构各层位移图、弯矩图和结构各层层间位移以及顶点侧移在地震荷载作用下的响应,其结果直观、可靠,可供分析研究和设计参考.Analysis on the vibration of high buildings caused by earthquakeLI U Chang2jiang1,2,LI Zhi2hong3,MI NG Wen2hui4(1.Architecture and C ivil Engineeing S ch ool,UST Inner M ong olia,Baotou014010,China;2.C ivil Engineering S ch ool,X i’an University of Architecture and T echn ology,X i’an710055,China;3.P ingdinshan Institute of T echn ology,P ingdinshan467000,China;4.Baotou P lan Bureau,Baotou014030,China)K ey w ords:ANSY S;high building;vibration analysis;seismic actionAbstract:The responds of high buildings at the time of earthquake were calculated by using the program with empolder ADP L language in AN2 SY S program.Maps of the displacement,the m oment and the peak side displacement of every floor can be drawn directly.The results are direct and credible,which are useful for further reference in design and study. 建筑结构要同时承受垂直荷载和水平荷载作用.在低层结构中,水平荷载产生的内力和位移很小,通常可以忽略;在多层结构中,水平荷载的效应(内力和位移)逐渐增大,而到高层建筑中,水平荷载将成为控制因素.水平荷载一般包括风荷载和地震荷载.在地震区,水平荷载常常以地震荷载为主[1].因此,用现代振动理论来考虑地震荷载对高层建筑的影响具有重要的理论意义和实用价值.1 地震作用下结构振动的基本方程及公式 地震作用可分为水平方向和竖直方向.本文主要分析水平地震荷载作用对高层建筑的影响.将框架结构的高层建筑作为平面杆系统结构进行分析,结构的振动方程为[2]:[m][¨x]+[c][x]+[k][x]=-[m][¨x g],(1)式中,[m]为质量矩阵;[c]为阻尼矩阵;[k]为刚度矩阵;[¨x g]为地震时地面运动的加速度.2 地震反应谱的确定文献[3]采用相对于重力加速度的绝对最大加速度,即S a/g与体系自振周期T之间的关系作为设计用反应谱,且 α=S a/g,(2)式中,α为地震影响系数.此反应谱由4部分组成:当T<011s时:α=[0.45+10(η2-0.45)T]αmax;(3)当0.1s≤T≤T g时: α=η2αmax;(4)当T g≤T≤5T g时: α=T gTγη2αmax;(5)当T>5T g时: α=η2012γ-η1(T-5T g)αmax,(6)2003年9月第22卷第3期包头钢铁学院学报Journal of Baotou University of Iron and S teel T echnologySeptember,2003V ol.22,N o.3Ξ收稿日期:2003-06-23作者简介:柳长江(1965-),男,河南武陡人,内蒙古科技大学副教授,西安建筑科技大学博士研究生,主要从事钢结构稳定性研究1式中,T 为结构自振周期(s );T g 为特征周期;η1为直线下降段的下降斜率调整系数,有: η1=0102+0105-ζ8;(7)η2为阻尼调整系数,由式(8)确定,且当η2<0155时,取η2=0155. η2=1+0105-ζ0106+117ζ;(8)γ为衰减指数,有: γ=0.9+0.05-ζ0.5+5ζ,(9)ζ为阻尼比.3 振动分析将上述反应谱引入通用的有限元分析程序AN 2SY S 中,通过建立模型、振型分析、谱分析,得到在设计谱作用下建筑结构的响应谱.上述过程用ANSY S 程序自带的开发语言APD L 编成程序可计算一般建筑结构的振动问题(程序从略).下面以图1所示某12层框架结构为例.柱截面为矩形,600mm ×600mm ,梁截面为矩形,300mm ×600mm ,砼材料为C40,其E =3.25×104N/mm 2,泊松比μ=012,Ⅱ类场地土,抗震设防裂度为8度,最大地震影响系数αmax =0116,特征周期T g =0135,结构阻尼比为0102.采用beam3单元类型,通过程序分析,其前三阶振型如图2所示,结构各层层间位移如图3所示,弯矩图如图4所示,顶点侧移的响应如图5所示.图1 框架计算简图Fig.1 Simplified diagram of caculation图2 振型图Fig.2 Oscillation mode diagram (a)第1振型;(b )第2振型;(c )第3振型图3 层间位移响应Fig.3 F loor 2to floor displacement response图4 弯矩图Fig.4 B ending moment diagram662包头钢铁学院学报2003年9月 第22卷第3期图5 顶点侧移响应Fig.5 Top sidew ay move response4 结论(1)本文利用ANSY S软件强大的APD L语言,并经过二次开发,对高层建筑进行地震反应分析,得出并直接绘出结构各层位移图、弯矩图和结构各层层间位移以及顶点侧移.(2)在水平方向地震波的作用下,框架呈弯曲型变形.(3)由图4可以看出,弯矩分布为底部梁、柱弯矩最大,越往上部越小.(4)由图5可以看出,第1振型下的侧移最大,故按第1振型来考虑地震作用是可行的.(5)由图3可以看出,结构的薄弱环节发生在结构的中下部,层间位移较大,成为整个结构的薄弱环节,在设计时应加以注意.参考文献:[1] 包世华,方鄂华1高层建筑结构设计[M]1北京:清华大学出版社,1990.[2] 王光远,等1结构动力学[M].北京:科学出版社,1985.[3] G B50011—2001,建筑抗震设计规范[S].知识窗如何防止连铸喷嘴的堵塞 连铸喷嘴堵塞是很多钢厂在生产现场遇到过的难题之一1它不仅增加了维修的工作量,更主要的是严重影响工艺质量,易造成事故,影响成本1一般来说,可以考虑采取以下途径予以解决:(1)加强过滤和水处理1特别是加强供水系统的过滤和水质控制1但这还不够,还应在阀门室后加简易并联双过滤器1其优点是:①前后设压力表,过滤器内是否堵塞一目了然;②需要清洗时不占用作业时间;③清洗很方便1很重要用途的喷嘴,可以考虑在喷淋管接头处或喷嘴入口处加过滤,这可以解决阀门室管路锈蚀和检修时不慎掉入管路的杂物.(2)选用耐磨性能好的喷嘴1从某厂的使用看,原用的喷嘴半个月就必须拆下来清洗,重新装上后多数不好用.更换后,在同样的供水条件下使用效果良好1分析原因,与新喷嘴的内腔表面耐磨性能好、不易粘结有关1经过分析,喷嘴的堵塞物主要是氧化铁、氧化钙和氧化硅,这些材料如同水泥、涂料一样,不断在喷嘴内腔粘结、累积叠加,最终堵塞了喷嘴1(3)采用通孔大的喷嘴1同样流量但不同生产厂的喷嘴通孔不一样大,喷嘴结构不同通孔也不同1比如日本喷雾公司一种新型椭圆喷嘴,在相同的压力流量下,其通孔是普通的广泛用于板坯的椭圆喷嘴的两倍,也不易堵塞1选择新型喷嘴,比如选用矩形喷嘴纵向布置,用于小方坯或板坯,不仅喷射距离可以远一些,防止喷嘴被撞坯或烧坏,而且一个喷嘴的覆盖面积相当于两个或多个一般圆锥形喷嘴,单个喷嘴的流量大、通孔大,自然不容易堵塞1摘录自《中国冶金报》2003-09-02(3)762柳长江等:地震作用下高层建筑的振动分析。
超高层建筑的风振与地震响应分析
超高层建筑的风振与地震响应分析随着城市化进程的不断加速，超高层建筑的兴起成为现代城市的一道亮丽风景线。
然而，由于其高度和结构特点，超高层建筑在面临风振和地震的时候存在一定的风险。
因此，进行针对性的风振与地震响应分析显得十分必要。
一、风振分析1.风振现象超高层建筑受到风力作用时，会产生风振现象。
当风通过建筑物引起周围气流幅度的波动时，会导致建筑物产生共振，进而引起建筑物的摇晃现象。
2.风振原因风振是由于风对建筑物的作用力引起的。
一方面是由于风对建筑物的外表面产生的压力差，另一方面则是由于建筑物自身的气动力引起的。
3.风振测量为了对超高层建筑的风振进行分析，一种常用的方法是通过安装风力测量仪器进行实时监测。
风力测量仪器可以记录下风的方向、风速和风力周期等数据，有助于建筑师了解到风对建筑物的影响。
4.风振抑制为了减少超高层建筑的风振，可以采取一系列的措施，如增加建筑物的整体刚度、合理设计建筑物外形，或者采用风洞试验等方法。
二、地震响应分析1.地震现象地震是地壳发生剧烈震动的自然现象。
当地震发生时，超高层建筑会受到地震波的作用，并产生相应的响应。
2.地震原因地震是由地壳运动引起的，可以分为板块运动引起的地震和火山地震两种。
超高层建筑所在地的地壳活动程度，决定了其面临地震风险的大小。
3.地震分析方法为了对超高层建筑的地震响应进行分析，可以采用有限元方法。
该方法可以把建筑物分为很多小块，通过计算每个小块的振动特性，并将其耦合起来，从而得到整个建筑物的地震响应。
4.地震设计超高层建筑在设计的时候，需要考虑到地震的影响，因此需要进行地震设计。
地震设计包括选择合适的地震烈度、确定地震力的作用方向和大小、设计合理的抗震结构等等。
结语超高层建筑的风振与地震响应分析是对其结构稳定性和安全性进行评估的重要手段。
通过对风振和地震的分析，可以发现并解决存在的问题，确保超高层建筑在面对自然灾害时能够安全稳定。
因此，在超高层建筑的规划和设计过程中，应该重视风振与地震响应分析的重要性，并采取相应的措施保障建筑物的安全。
高空建筑模型引发震动分析
高空建筑模型引发震动分析引言：随着城市化的发展，高空建筑的设计和建造正日益成为城市发展的重要组成部分。
然而，高空建筑的建设不仅需要满足美观、安全等基本要求，还需要对建筑的震动进行仔细分析。
高空建筑模型引发的震动问题，一直以来都备受关注。
本文将就高空建筑的震动问题进行分析，并提出一些解决方案，以保证高空建筑的安全性。
一、高空建筑模型的震动形式1.自然震动：自然震动是指由地震、风力、交通振动等引起的外力震动。
地震是最常见的自然震动源，它具有较为厉害的震动程度，可以对高层建筑产生严重影响。
2.人为震动：人为震动是指由人们活动引起的波动，如人的行走、楼层的振动等。
虽然人为震动相对于自然震动来说较小，但当大量人员集中在一层建筑物上时，人为震动的效应仍会对高空建筑产生一定影响。
二、高空建筑模型震动引发的问题1.结构安全性：高空建筑受到地震和风力等外力的作用，当震动超过建筑物结构所能承受的极限时，会导致建筑物的倒塌或部分结构的损坏，威胁人们的生命安全。
2.舒适性：高空建筑震动会对人们的体验产生不利影响。
当高空建筑在遇到自然或人为震动时，会引发建筑物本身的振动，造成人们在楼层上产生晃动感，从而影响人们的正常活动、工作和休息。
3.建筑物结构寿命：震动会对高空建筑的结构和材料产生不可逆转的损伤，加速建筑物的老化和寿命减少。
三、高空建筑模型震动减缓的解决方案1.合理的结构设计：高空建筑应该采用合理的结构设计，增加建筑物的抗震性能。
如采用混凝土结构或钢结构，结构布置和横向刚度应当合理设计，以增强建筑的稳定性和刚度。
2.如实的模拟实验：在设计和建造高空建筑之前，进行模拟实验是非常必要的。
通过合理的模拟实验，可以对建筑物在不同条件下的震动情况进行测试，以评估高空建筑的安全性和稳定性。
3.安全监测系统：安装高精度的监测系统，对高空建筑的震动情况进行实时监测和分析。
这种系统可以及时发现建筑物的震动情况，及时采取预防措施或进行抢险处理，保障人们的生命和财产安全。
高层住宅结构施工方案抗震设计与振动控制
高层住宅结构施工方案抗震设计与振动控制一、引言高层住宅项目的结构施工方案是保证建筑物安全性与稳定性的重要环节。
其中，抗震设计与振动控制是必不可少的考虑因素。
本文将探讨高层住宅结构施工方案在抗震设计与振动控制方面的关键要素和策略。
二、地震抗震设计1. 基本概念地震抗震设计是指通过合理设计和构造，使结构在地震作用下能够承受地震力引起的变形和损伤，并确保人身和财产安全。
2. 设计原则（1）合理选择结构体系：根据地震区域和建筑性质，确定适合的结构体系，如框架结构、剪力墙等。
（2）考虑地震力载荷：根据地震区域的地震烈度，合理计算地震力的大小，并对结构进行设计和构造。
（3）采用抗震构造措施：如设置抗震支撑、加强节点连接等，提高结构的整体抗震性能。
（4）合理设置剪力墙和剪力筋：剪力墙和剪力筋是抗震的重要组成部分，合理设置可以提高结构的抗震能力。
3. 施工管理（1）材料质量检验：确保使用的建材符合相关标准，并进行必要的质量检测。
（2）施工组织与人员培训：合理组织施工工艺，指定专人负责抗震施工工作，并进行相关培训，提高施工人员的专业水平。
（3）质量监控和验收：通过严格的质量监控和验收制度，确保施工质量符合抗震设计要求。
三、振动控制策略1. 振动源识别与评估（1）振动源识别：通过技术手段，确定可能引起振动的源头，如机械设备、交通运输等。
（2）振动评估：评估振动对建筑物的影响程度，包括振动频率、振动幅度等。
2. 振动控制措施（1）结构控制措施：通过设计合理的结构控制系统，如减振器、阻尼器等，降低振动对建筑的影响。
（2）材料和构造控制措施：采用吸震材料、减振构造等，改善结构的振动特性。
（3）设备和工艺控制措施：优化设备的布局和选型，通过合理的运行工艺控制振动的产生和传播。
（4）环境振动控制措施：加强周围环境的噪声和振动控制，减少对建筑物的干扰。
四、案例分析以某高层住宅项目为例，项目位于地震频发地区，抗震设计和振动控制成为重点考虑因素。
高层建筑地震力学分析与减震措施
高层建筑地震力学分析与减震措施随着城市化进程的加速，高层建筑在现代城市中扮演着重要的角色。
然而，地震是一个可能威胁到高层建筑安全的自然灾害因素。
因此，高层建筑的地震力学分析和减震措施成为了设计和建造过程中必须重视的问题。
首先，我们来探讨高层建筑地震力学分析的重要性。
地震力学是研究地震引起的地面运动及其对结构物产生的影响的科学。
对于高层建筑而言，地震力学分析是评估建筑物在地震中的稳定性和安全性的关键步骤。
通过了解建筑物的地震行为和力学特性，工程师可以确定地震作用对建筑物的影响，并为设计和施工提供合理的指导。
高层建筑地震力学分析中的一个重要概念是地震响应谱。
地震响应谱描述了结构物在地震中所受到的加速度、速度和位移随时间变化的情况。
通过使用地震响应谱，工程师可以评估建筑物的地震性能，并确定是否需要采取额外的减震措施。
在高层建筑的地震力学分析过程中，减震措施无疑是一个关键的问题。
减震措施旨在减轻地震作用对建筑物产生的影响，提高建筑物的抗震能力。
一种常见的减震措施是使用隔震装置，例如基础隔震装置和结构隔震装置。
这些装置能够减少地震能量传输到建筑物的效果，从而减少地震对建筑物的损坏程度。
此外，混凝土结构的柔性设计也是一种常见的减震措施。
在设计过程中，考虑到混凝土的延性和塑性行为，可以在地震中吸收和分散地震能量。
这种设计方法不仅提高了结构的抗震能力，还使建筑物在地震中更加可靠和稳定。
不仅如此，高层建筑的结构的选择和施工过程也对抗震性能起着至关重要的作用。
通过选择适当的结构形式，如剪力墙、框架结构和钢结构等，可以提供更好的抗震性能。
此外，在施工过程中严格控制质量，确保施工工艺符合设计要求，也是确保建筑物抗震性能的关键。
要注意的是，高层建筑的地震力学分析和减震措施并不是一成不变的。
随着科学技术的进步和经验的积累，这些分析和措施也在不断演变和改进。
因此，工程师和设计师需要及时了解最新的研究成果和技术进展，并将其应用于实际的建筑设计和施工中。
高层建筑结构施工中的振动控制
高层建筑结构施工中的振动控制高层建筑是现代城市发展的标志之一，其建设不仅涉及到设计、施工等方面的问题，还需要考虑到建筑的振动控制。
因为高层建筑的振动会对周围环境和人的生活产生一定的影响，因此在施工过程中采取有效的措施进行振动控制是非常重要的。
首先需要了解高层建筑施工过程中所产生的振动。
在高层建筑的施工过程中，各种机械设备的运行、钢筋混凝土的浇筑以及施工车辆的行驶等都会产生振动。
这些振动会通过建筑结构传递到地面和周边环境中，给周边建筑物和人的生活带来不利影响。
因此，如何有效控制这些振动成为了亟待解决的问题。
其次，针对高层建筑的振动问题，可以采取的措施有很多。
其中一种常用的方法是在建筑结构中设置阻尼器。
阻尼器是一种能够吸收和消散振动能量的装置，通过引入阻尼器可以有效地降低建筑结构的振动幅度。
在高层建筑的结构设计中，可以考虑使用液体阻尼器、摩擦阻尼器等不同类型的阻尼器来控制振动。
这些阻尼器的设计和选择需要考虑到建筑的结构特点和工程要求，以达到最佳的振动控制效果。
除了阻尼器之外，还可以通过改变建筑结构的刚度来控制振动。
建筑结构的刚度是指结构对外力响应的能力，其大小决定了结构的振动特性。
通过在结构设计中合理选择材料和断面尺寸，可以控制建筑结构的刚度，从而降低振动的幅度。
例如，在高层建筑的设计中，选择高刚度的结构体系和使用高强度的材料，可以有效地提升结构的抗震性能和减小振动。
此外，合理安排施工工艺和施工过程也是控制振动的重要手段之一。
在高层建筑的施工中，可以采取一些措施来降低振动的产生。
例如，在混凝土浇筑时采用渐进式施工方法，避免一次性浇筑过大的体积，可以有效地减小振动的产生。
同时，在运输大型设备和材料时，可以采用缓慢行驶、减速等措施，减小振动的强度。
这些施工措施需要在施工方案中细化和明确，并在实际的施工过程中严格执行。
总之，高层建筑结构施工中的振动控制是一个复杂而重要的问题。
通过合理选择阻尼器、调整结构刚度以及优化施工工艺和过程，可以有效地控制振动的产生和传播。
高层建筑结构抗震设计现状及措施分析
05
高层建筑结构抗震设计的优化 建议与发展方向
高层建筑结构抗震设计的优化建议
优化结构体系
加强构件设计
采用合理的结构体系，如框架-核心筒结构 、筒中筒结构等，以提高结构的整体性和 抗震性能。
对关键构件进行详细设计，如梁、柱、墙 等，确保其具有足够的承载力和延性，以 防止构件在地震中发生破坏。
考虑地震动特性
高层建筑结构的消能减震措施
阻尼器
通过在建筑物结构中设置阻尼器，吸 收和消耗地震能量，降低结构的地震 反应。
调谐质量阻尼器
通过在建筑物顶部设置调谐质量阻尼 器，利用地震时产生的惯性力来抵消 地震能量，降低结构的地震反应。
高层建筑结构的加固措施
抗震加固
通过加强结构构件的连接和支撑 ，提高结构的整体性和抗震能力
02
高层建筑在地震中容易产生过大 的加速度和位移，导致结构破坏 和倒塌。
高层建筑结构抗震设计的基本原则
采取合理的建筑结构 形式和体系，增强结 构的整体性和稳定性 。
考虑地震动特性，采 取有效的抗震措施， 如隔震、减震等。
提高结构构件的强度 和刚度，确保构件之 间连接的可靠性和稳 定性。
高层建筑结构抗震设计的现状和发展趋势
细化，提高设计效率和准确性。
绿色环保
注重绿色环保理念，采用环保材料和节能 技术，降低高层建筑在建设和使用过程中 的能耗和环境影响。
多元化结构体系
探索和发展多种结构体系，以满足高层建 筑多样化的功能和造型需求，同时提高结
构的抗震性能。
跨学科合作
加强与地震工程、岩土工程等相关学科的 合作，共同研究高层建筑结构抗震设计的 关键技术和方法，推动该领域的发展。
国内外高层建筑抗震设计规范 和标准不断完善，强调结构的 性能设计和细部构造。
建筑结构的隔震、减振和振动控制
建筑结构的隔震、减振和振动控制一、本文概述随着社会的快速发展和科技的进步，建筑结构的隔震、减振和振动控制成为了土木工程领域的重要研究方向。
地震、风振、机械振动等外部因素都可能对建筑结构产生破坏，严重时甚至威胁到人们的生命安全。
因此，如何有效地隔绝、减少和控制这些振动带来的影响，成为了建筑设计和施工中不可忽视的问题。
本文旨在全面介绍建筑结构的隔震、减振和振动控制的基本原理、技术方法和实际应用。
我们将首先概述隔震、减振和振动控制的基本概念和重要性，然后详细分析各类振动控制技术的原理、特点和应用范围。
在此基础上，我们将深入探讨建筑结构隔震、减振和振动控制的设计方法、施工技术和评价标准。
通过具体案例分析，展示这些技术在实际工程中的应用效果和经济效益。
通过阅读本文，读者可以深入了解建筑结构隔震、减振和振动控制的基本理论和实践方法，为未来的建筑设计和施工提供有益的参考和借鉴。
我们也期望通过本文的探讨，能够推动建筑结构振动控制技术的进一步发展，为社会的繁荣和进步贡献力量。
二、隔震技术建筑物与基础之间设置隔震层，以隔离地震波对建筑物的直接作用，从而减小建筑物的地震响应。
隔震技术的基本原理是利用隔震层的柔性和阻尼特性，延长建筑物的自振周期，避开地震能量集中的频段，同时消耗地震能量，达到减小地震对建筑物破坏的目的。
隔震层通常由橡胶隔震支座、阻尼器、滑移隔震支座等构成。
其中，橡胶隔震支座以其良好的弹性和耐久性，在隔震技术中得到了广泛应用。
阻尼器则通过吸收和消耗地震能量，进一步减小建筑物的振动幅度。
滑移隔震支座则利用滑移面的摩擦力来消耗地震能量，实现建筑物的隔震。
隔震技术的应用范围广泛，包括住宅、学校、医院等各类建筑。
在实际工程中，需要根据建筑的结构特点、地震烈度、场地条件等因素，选择合适的隔震技术和隔震层设计方案。
同时，隔震技术的实施需要严格遵守相关规范和标准，确保隔震层的质量和性能。
隔震技术的优点在于其能够有效地减小建筑物的地震响应，保护建筑物免受地震破坏。
建筑结构抗震与振动控制问题分析
该 类 型应 用范 围 比较 广 泛 ， 而且 对 建筑结 构抗 震 有较 好 的减震 效果 。
３ ． １ ． ４主动 空气 动力 挡板
该 类 型只 适用 于对 风振 的控 制 。
３ ． １ ． ５气体脉 冲发 生器
能 够 对提 供相 应 的扭 转 和横 向控 制力 ， 减 震效 果 好 ， 对 刚度 和 阻尼 的 误
差 不敏 感 。
３ ． １ ３主 动 支撑
发展 ， 并取得了较好的效果。但建筑结构减震和振动控制起步较晚 ， 因此 ， 导 致很多技术和理论都处于实践初级 阶段， 很多先进的技术在实际的建筑工程 中都未能有效实施 ， 这在一定程度上阻碍了结构抗震技术的发展。
料 的抗 震性 能 以及 建筑结 构 的 弹塑性 等 进行综 合 的考 虑 和分 析 ， 提 升 建筑 物 结 构 的抗 震和减 震 性能 ， 以达 到抗 震 目的 。 建 筑 结构抗 震 技术 中 ，主 动抗震 控 制技 术不 仅具 有 良好 的 抗震 效 能 ， 而
对 于 控制 力 的幅度 和方 向能 够进 行灵 活 的调节 。 建 筑结 构 的主动 控制 问 题非 常复 杂 ， 需要 外 部输 入 巨大 的能量 ， 控制 效果 的 可靠 性差 ， 许 多理 论研 究 成果 无 法应 用 于实 践 ， 主 动 控制 技 术在 我 国还 未 达 到非 常 成 熟 的地 步 ， 控 制 装置 所需 能 源无 法保证 ， 时滞 对 控制效 果 影响 很大 ， 而且 需要 较 高 的造 价 ， 因 此， 并 未得 到广 泛 的推广
提供 一个 安 全 的居住 环境 。
地震载荷作用下高层框架结构振动分析
［ １ ］ 高 国瑞 ． 黄 土湿 陷变 形 的结 构 理 论 ［ Ｊ ］ ． 岩 土工 程学
１ ３ ． ２ ５ ｍ ｍ， 进一步证实 ， 经挤密处理后 的黄土湿陷性 完全消失 。各观测点沉降见表 ３ 。
表 ３ 各观测点总沉降 ｍ ｍ
注： 浸水坑外沉 降点距坑 边 ｌ ｍ， 处理 范围外 沉降点距坑
项关键 内容， 桩间距 的变化不仅会带来 复合地基
承载力的变化 ， 而且会影 响到地基土湿陷性 的消除 情况 。在选取桩间距时可按照规范提供的公式进行 计算 ， 也可通过经验 ， 由天然地基 土的承载力、 干密 度、 湿陷性以及处理后所要求达到 的地基 承载力等 因素综合加以确定 ； ３ ） 对孔 内填料的夯填效果会直接影 响到桩体 强度 ， 进而影响到整个工程质量 。应确保孔 内填料 的含水量尽量接近其最优含水量 ， 且每次投 料高度 不宜过高。
（ ４ ） ： ２ ２ ３－ ２ ２ ９ ，
— 一
１ ７３．
［ ７ ］ Ｒ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ Ｍａ ， Ｘ ｉ ａ ｏ ｂ ｉ ｎ ｇ Ｌ ｕ ｏ ． Ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ， ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｕ ｌ ｔ ｉ
ｍ ｏ ｄ ｅ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ［ Ｊ ］ ． Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ
［ ３ ］ 龚 晓南 ． 地基处理手册 ［ Ｍ］ ． 北京： 中 国建筑 工业 出版
社， ２ ０ ０ ０ ．
（ 上接 第 １ １ ６页）
［ ５ ］ 陈小兵 ， 陈常清， 周云． 某高层结构风振与地震反应控
高层建筑的地震位移响应分析与控制
高层建筑的地震位移响应分析与控制地震是一种灾害性极强的自然现象，给人们的生命和财产安全带来了严重威胁。
在高度发达的都市化进程中，高层建筑的兴起成为人们生活和工作的常态。
然而，高层建筑由于其特殊的结构和高度，往往在地震中容易发生不同程度的位移响应。
因此，对高层建筑的地震位移响应进行分析与控制是建筑工程领域的一个重要课题。
首先，我们来了解高层建筑的地震位移响应是如何产生的。
在地震发生时，地壳发生剧烈震动，能量以波的形式传播到建筑物上。
建筑物的结构受到地震波的作用力，并产生相应的振动。
高层建筑由于其高度较大，施加在建筑物上的地震力相对较大，导致建筑物的位移响应更为显著。
高层建筑的位移响应与地震波的频率、振型、土壤条件以及结构的刚度密切相关。
其次，我们需要进行高层建筑的地震位移响应分析。
这需要借助于现代化技术手段，如结构动力学分析方法和有限元分析方法等。
通过对建筑物的结构特性进行建模，并输入地震波的参数，可以模拟出建筑物在地震中的位移响应。
分析得出的位移响应数据可以帮助工程师评估建筑物在地震中的安全性，并为后续的控制措施提供依据。
针对高层建筑的地震位移响应，有多种控制方法可供选择。
一种常见的控制手段是通过改变建筑物的振动特性来减小地震位移响应。
比如，采用减震设备和隔震系统可以增加建筑物的阻尼，降低共振频率，从而减小地震位移响应。
另外，增加建筑物的刚度和承载能力也是一种有效的控制方法，可以通过加固主要结构部位、采用高强度材料等手段来提高建筑物的整体抗震能力。
此外，与地震位移响应相关的影响因素还包括建筑物的功能要求和人员密度等。
在高层住宅楼中，居住者对舒适性和安全性都有较高的要求。
因此，在设计和建设高层住宅时，不仅需要考虑地震位移响应的控制，还要兼顾空间布局和灾害避险等方面。
类似地，在办公建筑和商业建筑等功能区域，人员密度较大，如何保证人员的安全和疏散是另一个需要关注的问题。
综上所述，高层建筑的地震位移响应分析与控制是一个涉及多个方面的问题。
高层建筑的风振与地震反应控制技术
高层建筑的风振与地震反应控制技术近年来，城市化进程的快速推进导致了高层建筑的迅速增加。
然而，高层建筑面临的风振和地震反应问题也随之而来。
为了确保高层建筑的结构安全和稳定性，建筑工程师们不断研发和改进风振与地震反应控制技术。
本文将介绍一些常用的技术及其应用。
一、风振控制技术1. 草皮屋顶草皮屋顶是一种利用生态环境的风振控制技术。
通过在高层建筑顶部种植草皮，可以有效减缓风的力量，从而降低建筑物的振动。
这种技术不仅具有环保效益，还可以提供绿化空间，改善城市生态环境。
2. 风吹消声器风吹消声器是一种通过结构设计控制风振的技术。
它利用在高层建筑顶部设置特殊形状的消声器，能够减小风对建筑物的作用力。
这种技术在设计高层建筑时被广泛应用，能有效减少建筑物的振动幅度，并增加结构的稳定性。
3. 主动振动控制系统主动振动控制系统是一种通过电气和机械设备控制建筑物振动的技术。
该系统通过在建筑结构中安装传感器和控制器，监测和控制建筑物的振动状态。
当风力或地震引起建筑物振动时，控制器会以相反的方式产生振动来抵消原有的振动，从而实现风振的控制。
二、地震反应控制技术1. 钢结构钢结构是一种应用广泛的地震反应控制技术。
相比于传统的混凝土结构，钢结构更加柔韧，具有更高的抗震性能。
在设计建造高层建筑时，可以采用钢结构来增强整体抗震能力，并减小地震造成的破坏。
2. 层间剪切墙层间剪切墙是一种地震反应控制技术，它将建筑的水平荷载通过水平板均匀分配到各个层面上，从而增强建筑物的整体稳定性。
层间剪切墙通常由钢筋混凝土构成，能够有效吸收地震引起的能量，减小地震破坏的范围。
3. 减震设备减震设备是一种能够减小地震反应的技术。
常见的减震设备包括橡胶隔震器和液体阻尼器。
这些设备通过调节结构的刚度和阻尼特性，能够有效地吸收和分散地震引起的能量，从而减小建筑物的震动。
总结：高层建筑的风振与地震反应控制技术对保障建筑物的结构安全和稳定性至关重要。
通过草皮屋顶、风吹消声器和主动振动控制系统等技术可以有效减小风振引起的建筑物振动。
建筑结构中的振动分析和控制
建筑结构中的振动分析和控制第一章：引言建筑结构震动分析和控制是保障人民生命财产安全、提高建筑品质和使用寿命的重要环节。
振动是指物体固有频率的周期性运动，建筑物在使用过程中受到的外界荷载和内部产生的振动会影响建筑结构的安全可靠性和舒适度。
因此，对于建筑结构的振动问题，建筑师和结构工程师必须进行详细的分析和控制。
本文旨在介绍建筑结构中的振动分析与控制方法，为建筑结构设计提供参考。
第二章：建筑结构振动分析振动的分析是了解建筑结构的自然频率、共振情况以及对外部荷载的响应等问题。
建筑结构的振动分析包括三个阶段的内容：建筑结构模型的建立、模型的求解和结果的分析。
2.1 建筑结构模型的建立建筑物建造过程中，会建立拟静力模型进行荷载分析和设计计算。
在振动分析中，我们同样需要建立模型以进行分析。
建筑物的振动分析可以使用有限元方法(Finite Element Method，简称FEM)或半经验模型方法。
通过对建筑物的物理特性和结构形式进行建模，可以对建筑物的振动分布、振动形式、振动状态等进行预测和模拟。
2.2 模型的求解有了模型之后，我们就需要使用数学方法进行求解。
振动分析中使用的数学方法包括Eigenvalue Analysis Method(特征值分析法，简称EAM)和Frequency Response Analysis Method(频响分析法，简称FRA)。
EAM用于求解固有频率和振型，FRA用于计算受到外力激励后的响应。
2.3 结果的分析在分析建筑物振动数据前，我们需要了解震动参数的意义。
建筑物震动常用参数是振型、固有频率、振动模态、地震响应谱等。
振型表示在不同时刻建筑物的振动状态，是一个时间变化的函数；固有频率是建筑物自身振动的频率；振动模态是指建筑物在振动中不同点的振幅以及相位差异；地震响应谱是指建筑结构在地震作用下的反应情况。
第三章：建筑结构振动控制建筑结构振动控制为振动问题的解决提供了有效的手段。
装配式建筑的震动与振动分析与控制手段
装配式建筑的震动与振动分析与控制手段随着现代建筑技术的不断发展和创新，装配式建筑作为一种新兴的建筑方式正逐渐受到人们的青睐。
与传统施工相比，装配式建筑具有快速、高效、环保等显著优势。
然而，在实际应用中，装配式建筑也面临着一些挑战，其中之一就是与地震和振动相关的问题。
因此本文将探讨装配式建筑的震动与振动分析以及相应的控制手段。
一、震动与振动分析1.1 震动原因和类型地震是造成装配式建筑震动和振动的主要原因。
地震引起的结构物响应包括弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段，其形式包括纵向地震波、横向地震波、旋转地震波等。
了解地震造成的不同类型和程度对于设计合理的装配式结构至关重要。
1.2 受力性能评估在装配式建筑设计和施工过程中，需要进行受力性能评估，以保证其在地震和振动条件下的安全性。
通过使用计算机模拟、数值分析和物理试验等手段，可以对装配式建筑的动态响应进行有效评估，并确定其抗震性能。
1.3 动力学参数获取装配式建筑的动力学参数（如固有周期、阻尼比等）获取对于分析和控制振动非常重要。
常用的方法包括试验测试和有限元模型等。
合理获得这些参数可以为设计提供参考，同时也有助于优化结构设计，减小地震和振动风险。
二、震动与振动控制手段2.1 结构设计合理的结构设计是减小装配式建筑地震响应的关键。
在设计过程中，需要综合考虑结构形式、材料选择、刚度、阻尼等因素。
采用抗震设防标准并根据结构特点进行改良，加强连接件和节点等关键部位的抗震能力可以有效降低建筑物受地震影响时发生破坏的概率。
2.2 振动控制器件在装配式建筑中应用适当的振动控制器件是有效控制地震和振动的重要手段之一。
常见的控制器件包括阻尼器、隔震设备和防摆设备等。
这些设备可以通过吸收或分离外部振动能量，减小结构响应，并提升建筑物在地震或振动条件下的安全性。
2.3 设计施工过程控制装配式建筑的设计和施工过程需要充分考虑地震和振动因素。
在设计阶段，确保合适的连接方式和节点设计，并遵循相应的抗震设计规范。
超高层建筑抗震设计中的振动控制技术
超高层建筑抗震设计中的振动控制技术随着城市化进程的加速，超高层建筑在世界各地如雨后春笋般涌现。
这些高耸入云的建筑不仅是城市的地标，更是人类工程技术的杰作。
然而，超高层建筑在面临地震等自然灾害时，其安全性备受关注。
为了确保超高层建筑在地震中的稳定性和可靠性，振动控制技术应运而生，并在超高层建筑抗震设计中发挥着至关重要的作用。
一、超高层建筑抗震设计的挑战超高层建筑由于其高度、重量和复杂的结构体系，在抗震设计方面面临着诸多挑战。
首先，高度的增加使得建筑在地震作用下的动力响应更为显著。
地震波在向上传播的过程中，会产生放大效应，导致顶部楼层的位移和加速度大幅增加。
其次，超高层建筑的自重较大，这意味着地震作用下结构所承受的荷载也相应增大。
再者，复杂的结构体系使得内力分布不均匀，容易在某些部位形成薄弱环节，从而增加了结构破坏的风险。
二、振动控制技术的分类为了应对超高层建筑抗震设计的挑战，振动控制技术主要分为以下几类：1、被动控制技术被动控制技术是通过在结构中设置耗能装置或调整结构的刚度和阻尼特性，来消耗地震能量，从而减小结构的振动响应。
常见的被动控制装置包括粘滞阻尼器、金属阻尼器、摩擦阻尼器等。
粘滞阻尼器利用液体的粘性来消耗能量，其工作原理是在结构变形时，阻尼器内的液体在小孔中流动产生阻尼力。
金属阻尼器则通过金属材料的塑性变形来吸收能量，如屈曲约束支撑。
摩擦阻尼器依靠接触面之间的摩擦力来耗散能量。
2、主动控制技术主动控制技术是通过传感器实时监测结构的振动响应，然后由控制器根据监测数据驱动执行机构对结构施加控制力，以减小结构的振动。
主动控制技术需要外部能源供应，通常采用液压、电动或气动执行机构。
主动质量阻尼器（AMD）是一种常见的主动控制装置，它通过调整质量块的位置和加速度来产生与结构振动相反的力。
主动锚索系统则通过调整锚索的张力来控制结构的振动。
3、半主动控制技术半主动控制技术结合了被动控制和主动控制的特点，通过调整控制装置的参数来实现对结构振动的控制。
高层建筑钢结构的振动与减震技术
高层建筑钢结构的振动与减震技术随着城市化进程的加速，高层建筑在现代城市中越来越普遍。
然而，由于高层建筑所面临的地震、风载、交通振动等外部荷载的影响，钢结构高层建筑的振动问题成为一项重要的研究领域。
为了提高高层建筑的安全性和舒适性，减小振动对建筑本身以及内外部人员的影响，钢结构的振动与减震技术逐渐得到广泛应用。
钢结构高层建筑的振动源于多个因素，其中主要包括地震、风载振动以及交通振动。
因此，在设计和施工阶段，必须考虑这些因素，并采取相应的措施来降低振动的影响。
首先，对于地震振动而言，钢结构高层建筑需要采取一系列的抗震措施。
其中，最常见的是使用抗震支撑系统来增加结构的刚度和稳定性。
抗震支撑系统主要由抗震支撑器件和抗震支撑筒组成，通过增强结构的抗震性能，减小地震所带来的振动影响。
此外，还可以使用减震器来减小地震烈度对高层建筑的影响。
减震器是一种能够消耗地震能量的装置，能够有效地降低结构的振动响应。
其次，风载振动也是高层建筑振动问题中的重要因素。
建筑物的振动主要受到风的作用力的影响。
为了降低振动的影响，可以采取以下措施。
首先，通过风洞试验等手段，对建筑物的风荷载进行准确测算和预测，从而在设计阶段就采取相应的措施。
其次，可以在建筑物的外表面增加阻尼装置，如液流阻尼器、液泡阻尼器等。
这些装置能够通过阻尼来消耗振动能量，减小振动的影响。
此外，也可以在建筑物的顶部设置风挡板或设置空气阻尼器来减小风对建筑物的作用力。
除了地震和风载振动外，交通振动也是高层建筑振动问题的一个重要因素。
特别是在城市中心区域，周围的交通流量往往较大，交通振动的影响也相对较大。
为了降低交通振动的影响，可以采取一些策略。
首先，可以通过合理规划建筑物的位置，尽量远离交通主干道，减小振动的传输。
其次，可以在建筑物的基础或者地下室中设置隔振装置，如橡胶隔振垫或弹性元件，来减小地面振动的传输。
此外，也可以在建筑物的外部墙面设置声屏障，以减小噪音和振动的传播。
地震作用下的高层建筑动力响应与减震策略
地震作用下的高层建筑动力响应与减震策略在当今城市化进程不断加快的背景下，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
然而，地震作为一种不可预测且极具破坏性的自然灾害，给高层建筑的安全带来了巨大的威胁。
了解地震作用下高层建筑的动力响应，并采取有效的减震策略，对于保障人们的生命财产安全至关重要。
地震作用下，高层建筑会产生复杂的动力响应。
首先，地震波的传播特性会对建筑结构产生影响。
地震波包括纵波、横波和面波，它们以不同的速度和方式在地下传播，到达建筑物时会引起结构的振动。
高层建筑由于其高度较大，自振周期较长，往往更容易与长周期的地震波产生共振，从而导致较大的变形和内力。
其次，建筑结构的自身特性也是决定动力响应的关键因素。
结构的刚度、质量分布、阻尼等都会影响其在地震中的表现。
例如，刚度不足的结构容易发生较大的变形，而质量分布不均匀可能导致结构的扭转效应，增加破坏的风险。
为了减轻地震对高层建筑的影响，减震策略应运而生。
其中，基础隔震是一种常见的方法。
通过在建筑物基础与地基之间设置隔震装置，如橡胶隔震支座，可以延长结构的自振周期，减少地震能量的向上传递，从而降低上部结构的地震响应。
这种方法适用于新建建筑，能够有效地提高建筑物在地震中的安全性。
另一种有效的减震策略是耗能减震。
耗能装置如黏滞阻尼器、金属阻尼器等被安装在结构的关键部位，在地震作用下通过变形来消耗能量，减轻主体结构的负担。
这些阻尼器能够有效地控制结构的位移和加速度，提高结构的抗震性能。
此外，加强结构的抗震设计也是必不可少的。
在设计阶段，充分考虑地震作用的影响，合理确定结构的体系和构件尺寸，保证结构具有足够的强度、刚度和延性。
同时，采用先进的计算分析方法，如时程分析，准确评估结构在地震作用下的响应，为设计提供可靠的依据。
在实际工程中，常常会综合运用多种减震策略，以达到更好的减震效果。
例如，在某一高层写字楼的设计中，采用了基础隔震和耗能减震相结合的方式。
在基础部分设置了橡胶隔震支座，同时在框架柱和剪力墙中安装了黏滞阻尼器。
高层建筑的振动控制技术
高层建筑的振动控制技术在现代化的城市中，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
这些高楼大厦不仅是城市繁荣的象征，也为人们提供了更多的生活和工作空间。
然而，随着建筑高度的增加，振动问题也逐渐凸显出来。
高层建筑在风荷载、地震作用以及人群活动等因素的影响下，可能会产生较大的振动，这不仅会影响居住者的舒适度，还可能对建筑结构的安全性造成威胁。
因此，研究和应用高层建筑的振动控制技术显得尤为重要。
一、高层建筑振动的来源及影响高层建筑振动的来源多种多样。
风荷载是其中一个主要因素。
当强风刮过高层建筑时，会在建筑表面产生复杂的气流，从而引起结构的振动。
地震作用也是不可忽视的，尽管在设计中会考虑地震的影响，但强烈的地震仍可能导致建筑产生较大的振动。
此外，人群的活动，如在楼层中的行走、跳跃，以及机器设备的运行等，也会引发一定程度的振动。
高层建筑的振动会带来诸多不利影响。
首先，过大的振动会让居住者感到不适，影响生活和工作质量。
长期处于振动环境中，可能会导致人们出现头晕、恶心等症状。
其次，振动可能会对建筑内部的设备和设施造成损坏，影响其正常运行。
最重要的是，频繁且强烈的振动会对建筑结构本身产生疲劳损伤，降低结构的承载能力和耐久性，从而危及建筑的安全。
二、高层建筑振动控制技术的分类为了减轻高层建筑的振动，科研人员和工程师们研发了多种振动控制技术，主要可以分为被动控制技术、主动控制技术和半主动控制技术三大类。
被动控制技术是通过在建筑结构中设置耗能装置或改变结构的特性来消耗振动能量，从而减小振动响应。
常见的被动控制装置包括调谐质量阻尼器（TMD）、调谐液体阻尼器（TLD）和粘滞阻尼器等。
TMD 是一个由质量块、弹簧和阻尼器组成的系统，其固有频率通过调整与结构的主要振动频率相近，从而吸收振动能量。
TLD 则是利用液体的晃动来消耗能量。
粘滞阻尼器则是通过内部液体的粘性阻力来耗散能量。
主动控制技术则是通过传感器实时监测建筑的振动状态，然后由控制器计算出所需的控制力，并通过作动器施加到结构上，以主动地抑制振动。
地震作用下高层建筑的实时分散式识别与振动控制研究的开题报告
地震作用下高层建筑的实时分散式识别与振动控制研究的开题报告一、研究背景随着城市化进程的不断加速以及高层建筑的快速发展，地震对高层建筑的破坏和影响越来越受到人们的关注。
针对地震对高层建筑的影响，传统的抗震措施主要依赖于结构的抗震性能，如加固等。
然而，在地震来临时，高层建筑的固有振动频率、阻尼等参数也会发生改变，导致结构的抗震性能发生变化，从而影响地震时的振动响应，甚至发生破坏。
因此，高层建筑的实时识别以及振动控制成为了当前研究的热点。
利用实时监测系统对建筑结构参数进行监测与识别，并采取适当的振动控制策略，可以有效地减小地震的影响，保障人们的生命和财产安全。
二、研究目的和意义本文旨在研究高层建筑地震作用下的实时分散式识别与振动控制方法。
通过开展实验和分析，探讨高层建筑在地震作用下的动力响应特性，提出相应的振动控制算法，并进行相关的仿真分析，验证振动控制算法的有效性和适用性。
该研究的意义在于：1. 可以提高高层建筑在地震情况下的抗震性能，从而减少地震灾害带来的损失和影响；2. 可以为高层建筑的实时监测、识别和控制提供新的思路和方法，为高层建筑的安全运行提供技术支持和保障；3. 可以对结构动力学研究和振动控制领域有一定的推进作用。
三、研究内容和技术路线本文的研究内容主要包括以下方面：1. 高层建筑地震动力响应分析2. 基于实时监测的高层建筑结构参数识别3. 高层建筑地震时的振动控制策略研究4. 数值仿真与实验验证技术路线如下：1. 对高层建筑的地震动力响应进行理论研究和数值模拟分析，包括振动特性、阻尼、变形等参数的影响研究。
2. 设计高层建筑的实时监测系统，采集、存储和处理结构参数的实时数据，实现对结构参数的在线识别和分析。
3. 建立高层建筑的振动控制模型，提出相应的控制策略，包括传统的模型预测控制、自适应控制等方法，实现对结构的振动控制。
4. 运用软件仿真工具和硬件实验平台进行仿真和实验验证，对振动控制算法的有效性和适用性进行测试和验证。
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地震作用下高层结构建筑振动控制分析
摘要：通过对高层结构楼板振动的控制研究，分析了在高层结构中设置减震耗能装置(TMD)对结构楼板加速度的影响，证明了在建筑物顶层施加TMD装置可以减小结构在地震作用下的加速度响应。
关键1词：振动控制；TMD；高层结构；加速度
1引言
如何采取经济、高效、可靠的措施来减少地震所造成的损失，已成为众多学者和工程师极为热衷研究的课题。
高层结构在地震作用下产生振动，会使人们感到不舒适，从而影响建筑物的正常使用。
并且，对舒适度的研究表明，弯曲振动时，起决定作用的是所考虑点的最大加速度值［1］，因此，在研究地震作用下高层建筑楼板振动时，加速度响应的最大值起决定作用。
本文利用MATLAB编程计算了有控条件下与无控条件下楼板加速度响应的最大值，并进行分析比较，证明了在结构顶层施加TMD装置能够减小地震作用下的楼板加速度响应。
2 结构振动控制方法
结构振动控制是研究建筑物在动力荷载作用下，控制结构状态反应(速度、加速度、能量反应等)的理论和方法，它以结构的减振为研究目的，可以划分成主动控制、混合控制和被动控制。
本文主要采用被动控制中的调谐质量阻尼器（TMD）对高层楼板进行研究。
在建筑物顶层设置TMD装置来控制结构的动力响应，使结构的动力响应数值控制在一定的范围内是一种有效的结构控制方法。
它最早是由DenHarton在40年代提出的，目前有两种形式：悬吊式和支撑式两种。
图1所示的悬吊式TMD系统，是将质量块悬吊在结构上，并将弹簧和阻尼器系统设置在悬吊的质量块与结构之间。
图2所示的支撑式TMD系统，是将质量块用摩擦系数极小的支撑系统支撑在结构上，并将弹簧和阻尼器系统设置在支撑的质量块与结构之间。
目前，利用TMD对高层结构进行位移控制研究的较多，而利用TMD对高层结构的加速度控制研究的较少，本文将利用支撑式TMD对高层结构加速度响应进行振动控制研究。
图1悬挂式TMD系统图2 支撑式TMD系统
3 TMD－结构的动力平衡方程
3.1单自由度结构体系TMD －结构的动力平衡方程
TMD 主结构动力平衡方程
)()(t f t p ky y c y
m T -=++ （1） 式中：m ――主结构的质量；
c ――主结构的阻尼；
k ――主结构的刚度；
y ――主结构的位移；
f T (t)――结构在振动过程中所受到的控制力；
p(t)――结构所受到的等效地震力。
TMD 子结构动力平衡方程
)(t f y k y c y
m T T T T T T T =++ （2） 式中：m T ――TMD 系统的质量；
y T ――TMD 系统的位移；
c T ――TMD 系统的阻尼；
k T ――TMD 系统的刚度。
3.2多自由度体系的TMD －结构动力平衡方程
TMD 主结构动力平衡方程
)]([-)]([]][[]][[]][[T t f t p y k y c y
m =++ （3） 式中：［m ］――主结构的质量阵，
［c ］――主结构的阻尼阵；
［k ］――主结构的刚度阵；
［y ］――主结构的位移阵；
［p(t)］――结构的等效地震力；
［f T (t)］――结构在振动过程中所受到的控制力。
TMD 子结构动力平衡方程
)(t f y k y c y
m T T T T T T T =++ （4） 式中：m T ――TMD 系统的质量；
y T ――TMD 系统的位移；
c T ――TMD 系统的阻尼；
k T ――TMD 系统的刚度。
4 计算实例
算例 某混凝土框架12层，层高均为4m ，1至6层层质量为9.545×104 Kg ，7至11层层质量为
9.145×104Kg ，12层层质量为8.735×104 Kg ，1至6层层间刚度为1.2006×108N/m ，7至12层层间刚度为5.506×107N/m ，结构周期1.55s ，利用MA TLAB 编程计算在地震作用下的结构的动力响
反应，得到结构最大位移为0.0342mm ，最大加速度u
＝0.342m/s 2>[u ]＝0.30 m/s 2，不满足舒适度的要求;在结构顶层加上TMD 后，其中，TMD 质量为4.4692×104 Kg ，结构的最大位移0.0167mm ，
结构的最大加速度u ＝0.167 m/s2<[u ]＝0.30 m/s2，满足舒适度要求，其中，位移的减振率为51.17%，加速度的减振率为51.10%，证明了TMD有比较明显的减振效果。
图3 有控及无控位移时程曲线
图4 有控及无控加速度时程曲线
5 结论
通过对高层建筑在地震作用不加TMD装置与加TMD装置后的加速度数值进行比较分析，证明了在建筑物顶层施加TMD装置可以减小结构在地震作用下的加速度响应。
因此，在高层结构中可以在结构顶层设置TMD装置，能达到一定的减振效果，满足高层结构使用的舒适度要求。
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