单摆式TMD简介及其减振性能分析
机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动与TMD减振研究
机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动与TMD减振研究随着科技的不断发展，各种机器设备在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
随之而来的机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动问题也逐渐引起了人们的关注。
某厂房楼板由于机器的运行和振动引起的竖向振动现象频繁出现，不仅影响了生产设备的正常运行，还对职工的健康和安全构成了威胁。
为了解决这一问题，人们开始探索通过TMD减振来降低楼板的竖向振动，从而提高生产设备的稳定性和安全性。
我们需要了解什么是TMD。
TMD是振动控制系统的一种 passiv 振动控制装置，其工作原理基于动力学中的共振抑制原理。
基本的TMD 是由质量、弹簧和阻尼器构成的，并且这些元件都通过控制器与结构连接。
TMD的关键在于选择合适的质量、弹簧系数和阻尼器系数，以及合适的振动控制器设计。
接下来，我们将着手进行某厂房楼板竖向振动与TMD减振研究。
我们需要对某厂房楼板的竖向振动特性进行分析。
通过现场调查和测量，我们可以获取到楼板上机器的运行频率和振动幅值数据。
我们需要对TMD减振系统进行设计。
通过建立楼板结构的动力学模型，我们可以利用数值模拟方法来确定合适的TMD参数。
在确定了TMD的设计参数后，我们可以进行TMD的安装和调试。
在实际的生产运行中，我们将实时监测楼板的竖向振动情况，以及TMD减振系统的工作状态。
通过对比运行前后的振动数据，我们可以评估TMD减振系统的效果，并对系统进行优化。
通过不断地实验和调整，我们可以最终达到减少楼板竖向振动、提高设备运行稳定性的目的。
值得注意的是，TMD减振系统需要针对实际情况进行精确设计和调试，以保证其减振效果。
TMD减振系统的安装和调试过程需要对现有的生产设备和生产流程做出一定的调整。
由于TMD减振系统的性能取决于工作状态、结构的振动特性以及外部扰动作用，因此系统的稳定性和可靠性也需要不断地进行评估和改进。
在进行某厂房楼板竖向振动与TMD减振研究时，我们需要充分考虑到实际生产情况和环境因素，确保我们的研究成果可以有效地应用到生产实践中。
高耸钢框架结构-TMD减震控制效果模型实验分析
高耸钢框架结构-TMD减震控制效果模型实验分析李金海1，a，刘金栓1,b，李芦玉1,c(1.大连理工大学土木水利学院，辽宁大连 116024)a ljh@, b273898186@, c 7054419 @@摘要：由于TMD的经济性和实用性，其目前在实际工程中得到了广泛的认可和应用。
为了进一步验证TMD在高宽比较大的高耸钢框架结构中的减震控制作用，模型实验利用振动台对三层高耸钢框架结构-TMD模型在基底激励作用下的响应进行分析。
通过改变TMD的质量来进行分频率调谐控制，并分析了基底激励作用下TMD的不同安放位置对结构减震控制效果影响。
分析结果表明：通过改变TMD质量块的数量可以达到很好的调谐减震控制效果。
基底激励作用下TMD安装在顶部和底部都会有明显的减震控制效果。
关键词：变质量；调谐质量阻尼器；高耸钢框架；基底激励；传递函数国家自然科学基金资助项目：批准号为51008051中图分类号：TM 344.1文献标志码：A引言TMD的产生和发展已经有数十年的历史，近20年时间TMD更是凭借其经济，实用，安全性好，不需外加能源等诸多优点得到了迅速的发展和广泛的应用。
因此，伴随着工程师们大量的开发研究下，各种形式不同的TMD也随着实际生产需要应运而生【2】。
近年来，自然环境恶化，台风、高烈度地震频频发生，然而高耸钢结构的应用也随着社会发展需要而迅速发展，为了保证此类结构的抗震安全性和舒适性，国内外许多专家学者也做了大量的研究。
其中不乏利用TMD进行减震控制的研究。
为了研究高耸钢结构利用变质量TMD减震的效果，本实验分析利用振动台对三层TMD-高耸钢框架结构模型在基底激励作用下的响应进行测量分析，并结合利用结构振动理论和传递函数理论进行计算得到的结果，对比分析来验证变质量TMD的减震控制效果及其适用性【3】。
实验分析部分具体设计如下：首先在振动台上通过扫频实验得到结构的主频率，然后再根据各阶主频来确定基底激励进行实验，并对TMD安防在结构不同位置时候的减震效果进行实验测量，与结构不安放TMD时候的测量结果进行对比分析。
《2024年人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》范文
《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》篇一一、引言随着城市交通的快速发展，步行桥作为城市交通的重要组成部分，其安全性和舒适性越来越受到人们的关注。
然而，由于人行激励等因素的影响，步行桥在使用过程中往往会出现振动问题，给行人和桥梁结构带来不利影响。
为了解决这一问题，本文提出了一种基于竖向调谐质量阻尼器（TMD）的减振方法，并对其在步行桥上的应用进行了详细的分析和研究。
二、TMD减振原理TMD是一种被动控制装置，其基本原理是通过调谐质量阻尼器与主结构产生相反的位移，从而消耗主结构的振动能量，达到减振的目的。
在步行桥中，TMD通过安装在桥面或桥墩上，与桥梁结构共同构成一个耦合系统。
当人行激励作用于桥梁时，TMD 通过自身阻尼作用，吸收桥梁的振动能量，减小桥梁的振动响应，从而提高桥梁的舒适性和安全性。
三、步行桥竖向TMD减振分析针对人行激励下步行桥的竖向振动问题，本文采用有限元分析方法，建立了步行桥的有限元模型。
在此基础上，通过引入TMD装置，对模型进行了竖向TMD减振分析。
分析结果表明，在人行激励作用下，TMD能够有效地减小桥梁的竖向振动响应。
具体而言，TMD能够显著降低桥梁的振动加速度、速度和位移等指标，从而提高桥梁的舒适性和安全性。
四、TMD参数优化设计TMD的减振效果与其参数设计密切相关。
为了进一步提高TMD的减振效果，本文对TMD的参数进行了优化设计。
首先，通过对TMD的质量、阻尼和刚度等参数进行多方案比较分析，确定了最优的参数组合。
其次，采用遗传算法等优化方法，对TMD的参数进行了进一步优化设计。
优化后的TMD参数能够更好地适应人行激励下的步行桥竖向振动问题，提高减振效果。
五、实验验证与分析为了验证本文提出的竖向TMD减振方法的可行性和有效性，我们进行了一系列实验。
首先，在实验室条件下，我们建立了一个缩尺模型步行桥，并安装了TMD装置。
然后，通过模拟人行激励，对安装了TMD装置的步行桥进行了振动测试。
TMD减振原理与设计方法
TMD减振原理与设计方法TMD（Tuned Mass Damper，调谐质量减振器）是一种被广泛应用于建筑结构和桥梁等领域的减振装置。
它利用动力学原理和调谐效应，在结构震动频率处产生反向的质量振动，以达到减小结构振动的目的。
TMD减振原理主要包括质量-刚度法和质量-阻尼法。
1.质量-刚度法：质量-刚度法采用了动力学原理中的质量和刚度两个概念。
根据结构的振动频率和模态形状，选取合适的质量、位置和刚度，使得TMD和结构形成共振，从而通过反向作用达到减振的效果。
该方法主要依靠质量差异的原理，通过调整质量的大小和位置，使得TMD的振动频率与结构的主振动频率相匹配，形成共振，从而减小结构的振动。
2.质量-阻尼法：质量-阻尼法是利用质量和阻尼的相互作用原理，通过改变系统的阻尼特性来实现减振。
在该方法中，通过调整阻尼器的阻尼系数和位置，使得阻尼器与结构之间产生物理耦合，形成共振，从而吸收和耗散结构的能量，减小振动幅度。
该方法的优点是可以调整阻尼器的位置，适应任意的结构形态。
TMD的设计方法主要包括质量估计、模型选择和参数调整等。
1.质量估计：在设计TMD时，首先需要估计结构的振动特性，包括自振频率和振动模态。
通过理论分析或实测等方法，确定结构的特征频率和振型。
然后，根据结构的质量和振动特性，估计TMD的质量大小。
一般来说，TMD的质量应足够大，以确保能够产生足够的反作用力来减小结构的振动。
2.模型选择：TMD的选择与结构的振动特性密切相关。
根据结构的振动模态和频率，选择合适的TMD模型，包括单自由度TMD、多自由度TMD和连续系统TMD 等。
一般来说，对于单自由度结构，可以选择单自由度TMD进行设计；对于多自由度结构，可以选择多自由度TMD或者连续系统TMD进行设计。
选择合适的TMD模型是确保减振效果的关键。
3.参数调整：TMD的参数调整是设计中的重要环节。
主要包括质量、位置和刚度的调整。
通过调整TMD的质量、位置和刚度等参数，实现TMD的频率调谐，使其与结构的振动频率形成共振，从而达到减振的目的。
《2024年人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》范文
《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》篇一一、引言近年来，随着城市建设的快速发展，步行桥作为城市交通的重要组成部分，其安全性与舒适性备受关注。
然而，在人行激励下，步行桥的竖向振动问题日益突出，给行人与桥梁结构带来不利影响。
为了解决这一问题，本文提出采用调谐质量阻尼器（TMD）进行减振分析。
TMD作为一种有效的振动控制装置，能够通过调整其参数来减小结构的振动响应。
本文将针对人行激励下步行桥的竖向TMD减振进行分析，以期为实际工程提供理论依据。
二、TMD基本原理及模型建立TMD是一种通过调节自身参数以减小结构振动响应的装置。
其基本原理是通过惯性力与结构振动方向相反的阻尼力来消耗结构振动能量，从而达到减小结构振动响应的目的。
TMD系统主要由质量块、弹簧和阻尼器组成，其工作原理与建筑物的固有频率密切相关。
在建立步行桥竖向TMD减振模型时，需要考虑人行激励的特点、桥梁结构的动态特性以及TMD系统的参数。
人行激励主要表现为行人的步行频率和步幅等参数，桥梁结构的动态特性包括其固有频率、阻尼比等参数。
根据这些参数，可以建立步行桥竖向TMD减振的数学模型。
三、人行激励下步行桥竖向振动分析在人行激励下，步行桥的竖向振动主要表现为行人的步行频率与桥梁固有频率的耦合作用。
当行人步行频率接近桥梁的固有频率时，桥梁的振动幅度会增大，给行人与桥梁结构带来不利影响。
因此，需要对人行激励下的步行桥竖向振动进行分析。
在分析过程中，可以采用有限元法对桥梁结构进行建模，并考虑行人的步行频率、步幅等参数。
通过模拟行人行走过程中对桥梁的激励作用，可以得出桥梁的竖向振动响应。
在此基础上，进一步分析TMD系统的减振效果。
四、TMD减振效果分析针对人行激励下步行桥的竖向振动问题，本文采用TMD系统进行减振分析。
首先，根据桥梁结构的动态特性确定TMD系统的参数，包括质量块的质量、弹簧的刚度和阻尼器的阻尼等。
然后，通过模拟行人行走过程中对桥梁的激励作用，比较安装TMD系统前后桥梁的竖向振动响应。
《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》范文
《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》篇一一、引言随着城市交通的快速发展，步行桥作为城市交通的重要组成部分，其安全性和舒适性越来越受到人们的关注。
然而，在人行激励下，步行桥往往会出现竖向振动，给行人和桥梁结构带来不利影响。
为了解决这一问题，本文提出了一种基于调谐质量阻尼器（TMD）的减振方法，并对其在步行桥竖向振动控制中的应用进行了分析。
二、TMD减振原理TMD是一种被动控制装置，其基本原理是通过调谐质量块和弹簧、阻尼器等元件的组合，使系统在特定频率下产生相反的振动，从而达到减小主结构振动的效果。
在步行桥的竖向振动控制中，TMD可以有效地减小桥梁的振动幅度，提高行人的舒适度。
三、人行激励下步行桥竖向振动分析在人行激励下，步行桥的竖向振动主要受到行人步伐频率、行走速度、桥梁结构刚度等因素的影响。
通过对桥梁结构的动力特性进行分析，可以确定其竖向振动的主频和振型。
在此基础上，结合行人的步伐频率和行走速度，可以得出人行激励下步行桥的竖向振动规律。
四、TMD减振效果分析为了分析TMD在步行桥竖向振动控制中的减振效果，本文采用有限元方法建立了步行桥的数值模型，并在此基础上设计了TMD参数。
通过对模型进行动态分析，可以得出TMD对桥梁竖向振动的控制效果。
分析结果表明，TMD能够有效地减小桥梁的振动幅度，提高行人的舒适度。
同时，通过对TMD参数的优化设计，可以进一步提高其减振效果。
五、TMD参数优化设计TMD的参数设计是影响其减振效果的关键因素。
本文通过对TMD的参数进行优化设计，包括质量块的质量、弹簧刚度和阻尼系数等，得出了一组较优的参数组合。
通过对该参数组合进行动态分析，可以得出其具有较好的减振效果。
同时，该参数组合还可以根据不同的桥梁结构和人行激励进行调整，以适应不同的应用场景。
六、结论本文通过对人行激励下步行桥竖向TMD减振分析的研究，得出以下结论：1. TMD作为一种被动控制装置，在步行桥竖向振动控制中具有较好的减振效果；2. TMD的参数设计是影响其减振效果的关键因素，需要进行优化设计；3. 通过对人行激励下步行桥的竖向振动规律进行分析，可以确定TMD的适用范围和减振效果；4. TMD的应用可以提高行人的舒适度，同时保护桥梁结构的安全。
TMD减振原理与设计方法
调频质量阻尼器减振原理及设计方法一、减振原理及TMD构造一、减振原理应用范围：桥梁（主梁、塔）、高层建筑、高耸结构、输电线（防振锤）调频质量阻尼器系统由固体质量、弹簧和阻尼元件组成，它将阻尼器系统自身的振动频率调整到结构振动的主要频率附近，通过TMD与主结构间的相互作用，可实现能量从主结构向调频质量阻尼器系统的转移，达到减小主结构振动的目的。
模态质量、模态刚度和频率一、基本构造－竖向TMD1、阻尼单元-提供TMD系统必要的阻尼2、质量导向系统-保证质量块沿设计的方向运动3、质量块-提供TMD系统的质量4、弹簧系统-提供TMD系统必要的刚度5、支座系统-将TMD与主结构相连低频结构的静伸长问题一、基本构造－水平TMD1、阻尼单元-提供TMD系统必要的阻尼2、质量导向系统-保证质量块沿设计的方向运动3、质量块-提供TMD系统的质量4、弹簧系统-提供TMD系统必要的刚度5、支座系统-将TMD与主结构相连一、基本构造－水平摆式TMD 复摆单摆L m d θt t=0u d u L g d /=ωu L m d u+u l u+u l +u d L g d 2/=ω!!25,1.0m L Hz f d ==mL Hz f d 5.12,1.0==一、TMD的基本形式一、TMD组成部分质量块——质量块。
调频质量阻尼器中使用的质量块可以是混凝土块、装铅的钢箱等，质量可达数百吨。
质量块的大小由质量比μ确定，一般选取0.01<μ<0.05。
阻尼器——阻尼一般由油阻尼器、黏滞阻尼器或黏弹性阻尼器提供；在使用黏弹性阻尼器时，应尽量避免阻尼器的刚度显著改变调频质量系统的振动频率。
目前另外一种应用较多的阻尼实现方式是电涡流阻尼，电涡流阻尼器由永磁体和导电板组成电涡流阻尼原理导体以速度V通过磁场而引起的电涡流，F=CV理想黏滞阻尼一、TMD组成部分弹簧——功能是提供恢复力维持质量块振动，钢丝螺旋弹簧，单摆和弹性悬臂梁都可以作为TMD的弹簧。
《2024年人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》范文
《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》篇一一、引言随着城市交通的快速发展，步行桥作为城市交通的重要组成部分，其安全性与舒适性日益受到人们的关注。
人行激励下的步行桥竖向振动问题，尤其是其减振措施，成为研究的热点。
调频质量阻尼器（Tuned Mass Damper，简称TMD）作为一种有效的减振装置，被广泛应用于建筑、桥梁等结构的减振控制。
本文将针对人行激励下步行桥的竖向TMD减振进行详细的分析。
二、步行桥竖向振动问题概述人行激励下的步行桥竖向振动主要来源于行人行走、风雨荷载等因素。
这些激励会导致桥面产生振动，进而影响行人的舒适度，甚至可能对桥梁结构造成损害。
因此，如何有效地控制这种竖向振动，成为亟待解决的问题。
三、TMD减振原理及在步行桥中的应用TMD是一种被动控制装置，通过调整其质量和弹簧刚度，使其固有频率接近于激励频率，从而达到减振的目的。
在步行桥中，TMD通常被安装在桥面或桥墩上，通过吸收振动能量，减少桥梁的振动响应。
四、人行激励下步行桥竖向TMD减振分析4.1 模型建立本文采用有限元方法建立步行桥的力学模型，考虑人行激励、桥梁结构、TMD装置等因素。
通过输入行人行走的激励数据，模拟出桥面的竖向振动。
4.2 TMD参数优化针对不同结构和激励条件下的步行桥，通过调整TMD的质量、弹簧刚度和阻尼等参数，优化其减振效果。
采用频域分析和时域分析相结合的方法，对TMD的减振效果进行定量评估。
4.3 减振效果分析在优化TMD参数的基础上，分析其在人行激励下的减振效果。
通过对比有TMD装置和无TMD装置的桥面振动数据，得出TMD对步行桥竖向振动的减振效果。
同时，考虑不同行人流量、风速、雨量等环境因素对TMD减振效果的影响。
五、结论通过本文的分析，可以得出以下结论：（1）TMD作为一种有效的减振装置，在人行激励下的步行桥竖向振动控制中具有显著的减振效果。
（2）TMD的减振效果受其参数（如质量、弹簧刚度和阻尼等）的影响较大，需要通过优化参数来达到最佳的减振效果。
《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》
《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》篇一一、引言随着城市交通的日益繁忙，步行桥作为城市交通的重要组成部分，其安全性和舒适性越来越受到人们的关注。
然而，在人行激励下，步行桥的竖向振动问题往往会对行人的行走舒适度产生不良影响，甚至可能对桥梁结构造成损害。
为了解决这一问题，本文提出采用调频质量减震器（TMD）进行步行桥的竖向减振分析。
二、TMD减振原理TMD是一种被动控制结构，通过与主结构相连的附加质量块和弹簧系统，产生与主结构相反的振动，从而实现对主结构的减振效果。
在步行桥的竖向振动控制中，TMD通过调节自身频率和阻尼比，使系统在受到人行激励时产生相反的相位，从而达到减小桥梁竖向振动的效果。
三、人行激励下步行桥竖向振动分析人行激励是步行桥竖向振动的主要来源之一。
在行人步行过程中，由于行走频率和步态的不确定性，使得人行激励具有随机性。
这种随机性会对桥梁结构产生复杂的动态响应，导致桥梁出现竖向振动。
为了准确分析人行激励下步行桥的竖向振动，本文采用有限元方法和随机振动理论进行建模和分析。
四、TMD减振效果分析为了验证TMD在步行桥竖向减振中的效果，本文采用数值模拟和实验研究相结合的方法进行分析。
首先，通过有限元软件建立步行桥模型，并设置不同参数的TMD进行模拟分析。
结果表明，在合适的TMD参数下，可以有效减小步行桥的竖向振动。
其次，通过实验研究进一步验证了TMD的减振效果。
实验结果表明，TMD能够显著降低人行激励下步行桥的竖向振动幅度和加速度响应。
五、参数优化及影响因素分析在TMD减振效果分析的基础上，本文进一步对TMD的参数进行优化。
通过改变TMD的质量、弹簧刚度和阻尼比等参数，寻找最优的减振效果。
同时，本文还分析了人行激励的频率、步态以及桥梁结构特性等因素对TMD减振效果的影响。
结果表明，合适的TMD参数和人行激励条件下的桥梁结构特性对TMD的减振效果具有重要影响。
六、结论本文通过对人行激励下步行桥竖向TMD减振分析，得出以下结论：1. TMD作为一种被动控制结构，在步行桥的竖向减振中具有显著效果。
TMD系统在自身参数随机偏离下的减振有效性和可靠性分析
调谐质 量 阻尼器 是振 动控 制 领 域应 用 最 为广 泛 的 被 动减 振装 置之一 ，主 要分 为 两 种形 式 ：单 调谐 频 率质 量 阻 尼器 （Ｓｉｎｇｌｅ Ｔｕｎｅｄ Ｍａｓｓ Ｄａｍｐｅｒｓ，ＳＴＭＤ）以及多调 谐 频 率 质 量 阻 尼 器 （Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｔｕｎｅｄ Ｍａｓｓ Ｄａｍｐｅｒｓ， ＭＴＭＤ）。ＴＭＤ系统 以其优 异 的 减振 有效 性 、良好 的经 济 性 、后期养 护 简 单 等 特 点 在 工 程结 构 减 振 中得 到广
第 ３５卷 第 １期
振 动 与 冲 击
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＳＨＯＣＫ
ＴＭＤ系统在 Ａ身参数随机偏离下的减振有效性和可靠性 分析
王文熙 ，华旭刚 ，王修勇 ，陈政清
（１．湖南大学 风 ：程试验研究 中心 ，长沙 ４１００８２；２．湖南科技大学 土木工程学 院，湖南 湘潭 ４１１２０１）
基 金 项 目： 国家 重 点 基 础 研究 发 展 计 划 “９７３”项 目 （２０１５ＣＢ０５７７０２）；国 家优秀青年科学基金项 目（５ １４２２８０６）资助
收稿 日期 ：２０１４—１２一Ｏ１ 修 改 稿 收 到 日期 ：２０１５—０５—０５ 第一作者 王文熙 男 ，博士生 ，１９８８年 １１月生 通信作者 华旭刚 男 ，博士 ，教授 ，１９７８年生
摘 要 ：调谐质量阻尼器（ＴＭＤ）数偏离最优值时，其
《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》
《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》篇一一、引言随着城市交通的日益繁忙，步行桥作为连接城市各区域的桥梁之一，扮演着重要的角色。
然而，在人行激励下，步行桥容易产生竖向振动，这不仅给行人的舒适度带来影响，还可能对桥梁的结构安全造成威胁。
因此，针对人行激励下步行桥的竖向振动问题，本文提出了一种有效的减振方法——竖向调谐质量阻尼器（TMD）减振技术。
本文旨在通过理论分析和数值模拟，对TMD减振技术进行深入研究和分析。
二、TMD减振技术概述TMD减振技术是一种结构振动控制技术，其基本原理是通过外部附加的调谐质量阻尼器来吸收和消耗结构的振动能量，从而达到减小结构振动响应的目的。
在步行桥的竖向振动控制中，TMD可以通过调节自身频率和阻尼比，使之与桥梁结构的固有频率相接近，从而达到较好的减振效果。
三、模型建立与参数分析本文采用有限元软件建立步行桥的有限元模型，并在此基础上添加TMD减振装置。
通过对模型进行参数分析，包括TMD的质量、阻尼比、刚度等参数的调整，以找到最佳的减振效果。
此外，为了更加全面地了解TMD减振技术的性能，本文还分析了人行激励的频率、幅值等参数对减振效果的影响。
四、仿真结果分析通过数值模拟，本文对无TMD减振装置和有TMD减振装置的步行桥在人行激励下的振动响应进行了比较。
结果显示，在相同的人行激励条件下，TMD减振技术可以显著减小步行桥的竖向振动响应。
具体而言，TMD减振装置的加入可以有效地减小桥梁结构的峰值位移、峰值加速度以及动挠度等指标。
此外，通过对不同参数下的仿真结果进行分析，本文还发现TMD的调谐频率和阻尼比对减振效果具有重要影响。
在一定的调谐频率和阻尼比范围内，TMD可以发挥最佳的减振效果。
五、实际应用与效果评估为了验证TMD减振技术在步行桥中的应用效果，本文选取了一座实际的人行步行桥进行实地测试。
通过对比有TMD减振装置和无TMD减振装置的桥梁在人行激励下的振动响应数据，发现TMD减振技术在实际应用中同样具有显著的减振效果。
《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》
《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》篇一一、引言随着城市交通的日益繁忙，步行桥作为城市交通的重要组成部分，其安全性和舒适性越来越受到人们的关注。
然而，在人行激励下，步行桥的竖向振动问题往往会影响行人的行走舒适度，甚至可能对桥梁结构造成损害。
为了解决这一问题，本文提出了一种新型的减振装置——调频质量阻尼器（TMD），并对其在步行桥竖向振动控制方面的效果进行分析。
二、TMD减振原理及结构特点TMD是一种被动控制装置，其基本原理是通过安装在外界振动系统上的质量块和弹簧、阻尼器等元件，产生与外界振动方向相反的惯性力，从而减小结构的振动响应。
在步行桥的竖向振动控制中，TMD通过安装在桥梁上的质量块和阻尼器，对桥梁的竖向振动进行控制和减缓。
TMD的结构特点主要包括：质量块、弹簧、阻尼器和安装框架等部分。
其中，质量块是TMD的核心部分，其质量和悬挂方式对减振效果具有重要影响。
弹簧和阻尼器则起到调节TMD振动频率和耗能的作用。
安装框架则用于将TMD固定在桥梁上，确保其正常工作。
三、人行激励下步行桥竖向振动分析在人行激励下，步行桥的竖向振动主要受到行人步行荷载、风荷载、地震作用等因素的影响。
其中，行人步行荷载是导致桥梁竖向振动的主要因素。
因此，本文重点对人行激励下的步行桥竖向振动进行分析。
通过对人行激励下的步行桥进行动力分析，可以得出桥梁的振动响应和行人舒适度等指标。
在分析过程中，需要考虑行人的步频、步速、步行方向、人数等因素对桥梁振动的影响。
此外，还需要考虑桥梁的结构特性、支座条件、阻尼等因素对减振效果的影响。
四、TMD在步行桥竖向减振中的应用及效果分析为了减小人行激励下步行桥的竖向振动，本文提出在桥梁上安装TMD减振装置。
通过调整TMD的质量、弹簧刚度和阻尼等参数，使其与桥梁的固有频率相匹配，从而达到减小桥梁振动响应的目的。
在应用TMD减振装置后，需要对减振效果进行分析。
可以通过对比安装TMD前后桥梁的振动响应、行人舒适度等指标来评估减振效果。
《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》
《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》篇一一、引言随着城市交通的日益繁忙，步行桥作为一种重要的交通设施，其安全性与舒适性日益受到关注。
然而，人行激励下的步行桥常常会出现竖向振动问题，这不仅会影响行人的舒适度，还可能对桥梁结构造成损害。
为了解决这一问题，本文提出采用调谐质量阻尼器（Tuned Mass Damper，TMD）进行减振分析。
二、TMD减振原理TMD是一种被动控制装置，通过调整其质量、弹簧和阻尼器的参数，使其与主结构产生相反的振动，从而达到减小主结构振动的目的。
在步行桥的竖向振动控制中，TMD可以有效地吸收人行激励引起的桥梁竖向振动能量，从而减小桥梁的振动幅度。
三、模型建立与分析方法本文采用有限元方法建立步行桥的数值模型，并在此基础上添加TMD装置。
通过输入人行激励数据，对模型进行动力响应分析。
具体分析方法包括模态分析、时程分析和频域分析。
模态分析用于了解桥梁的振动特性；时程分析用于观察桥梁在人行激励下的时间历程响应；频域分析则用于分析桥梁的频率响应特性及TMD的减振效果。
四、人行激励下的步行桥竖向振动特性在人行激励下，步行桥的竖向振动主要表现为低频、大幅度的振动。
这种振动不仅影响行人的舒适度，还可能对桥梁结构造成损害。
因此，了解人行激励下的步行桥竖向振动特性对于减振设计至关重要。
五、TMD减振效果分析通过在数值模型中添加TMD装置，并对模型进行动力响应分析，我们发现TMD能够有效减小步行桥在人行激励下的竖向振动。
具体来说，TMD能够显著降低桥梁的峰值加速度和峰值位移，提高行人的舒适度。
此外，TMD还能够改善桥梁的频率响应特性，使桥梁在人行激励下的振动更加稳定。
六、参数优化与实际应用为了进一步提高TMD的减振效果，我们进行了参数优化。
通过调整TMD的质量、弹簧刚度和阻尼器阻尼等参数，使得TMD与主结构的振动达到最优匹配。
优化后的TMD在实际工程中的应用表明，其减振效果得到了显著提高。
七、结论本文通过对人行激励下步行桥竖向TMD减振分析，得出以下结论：1. TMD能够有效减小步行桥在人行激励下的竖向振动，提高行人的舒适度；2. 通过模态分析、时程分析和频域分析，可以深入了解步行桥的振动特性和TMD的减振效果；3. 参数优化能够进一步提高TMD的减振效果，使其在实际工程中发挥更好的作用；4. TMD作为一种被动控制装置，具有结构简单、易于实施等优点，值得在步行桥的减振设计中推广应用。
单摆式TMD简介及其减振性能分析
对杨浦大桥的抖动问题进行了研究， 并设计了分
收稿日期： 2012 － 03 － 31 联系作者，Email： 052734_liuxun@ tongji． edu． cn
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·抗震与抗风· 2． 2 单摆式 TMD 的优缺点
· 67·
结构工程师第 28 卷第 6 期
3
单摆式 TMD 减振性能分析
目前单摆式 TMD 的研究和应用较少， 因此发 单摆式 展的空间也比较大。与传统的 TMD 相比， TMD 主要有以下的优缺点。 （ 1 ） 优点： 形式简单， 设计简便； 自振周期可 ， 通过调整摆长控制 便于根据主结构自振周期进 行调整； 单摆可在水平向任意方向摆动， 一个阻尼 器就可实现多自由度的振动控制 。 （ 2 ） 缺点： 对于自振周期较大的高层结构， 单 摆需要的摆长较长， 浪费空间； 阻尼的施加还需要 进一步的研究和优化； 摆动幅度不能过大， 需要根 据实际情况控制单摆的摆动幅度 。 2． 3 单摆式 TMD 的工程应用实例
f =
图2 Fig． 2 结构计算简图 Structural calculation model
槡
γ 2 1 +γ 1 + 3γ
（ 1） （ 2）
ζs =
8 （ 1 + γ） 槡
2
| up | = H
g2
［ f 槡
2
2 （ 1 + γ） － g2］ + 4 g2 f 2 ζ2 s （ 1 + γ）
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ［ γf g － （ g － 1 ） （ g － f ） + 4 g ζ s ζ p f］ + 4 g ［ ζ s f（ g + γg － 1 ） + ζ s （ g － f ） ］ 槡
TMD减振原理与设计方法
12
c /c =0.32
2 cr
10
c2/ccr=∞
X1/δst
8
P
6
4
Q
2
0
0.6
0.7
0.8
0.9
1
ω/ωn
1.1
1.2
1.3
对于给定的频率比f，存在两个固定点不依赖于阻尼比
最优TMD参数确定方法
X1/δst
\miu =0.05, f=1.05
16
14
c2/ccr=0
c2/ccr=0.134
12
⇒
1
1− (1+ μ )g12
=
−
1
−
(1
1 +
μ
)g
2 2
g12
+பைடு நூலகம்
g
2 2
=
2
1+ μ
g 4 − 2g 2 1+ f 2 + μf 2 + 2 f 2 = 0 2+μ 2+μ
f = ωα = 1 ωn 1+ μ
( ) g12
+
g
2 2
=
2
1+ f 2 2+
+
μ
μf
2
将g1的解代入公式
( ) ⎜⎜⎝⎛
应用范围：
桥梁（主梁、塔）、高层建筑、高耸结构、 输电线（防振锤）
模态质量、模态刚度和频率
一、基本构造－竖向TMD
1、阻尼单元-提供TMD系统必要的阻尼
2、质量导向系统-保证质量块沿设计的方向运动
3、质量块-提供TMD系统的质量 4、弹簧系统-提供TMD系统必要的刚度
基于能量原理的TMD系统减震性能分析
基于能量原理的TMD系统减震性能分析谭平;潘兆东;王磊;周福霖【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2012(032)003【摘要】根据能量平衡原理,建立了结构-TMD体系的累积能量响应和瞬时能量响应方程.综合考虑结构周期与阻尼比的影响,采用时程分析法研究了TMD系统在地震激励下主结构各能量响应的分布变化规律.研究了随机激励下,采用虚拟激励法从能量角度分析主结构能量响应最小时TMD质量比、频率比及阻尼比的最优值.数值仿真分析结果表明,TMD系统对于中长周期结构有较好的能量控制效果;当结构阻尼比较大时,TMD的控制效果下降;此外,随机激励下,以最小主结构累积输入能和瞬时输入能为优化目标所得到的TMD最优参数结果与传统以最小主结构位移响应峰值为优化目标的结果基本一致,从而验证了能量原理的适用性与可靠性.【总页数】7页(P335-341)【作者】谭平;潘兆东;王磊;周福霖【作者单位】广州大学工程抗震研究中心,广州510405;广州大学工程抗震研究中心,广州510405;广州大学工程抗震研究中心,广州510405;广州大学工程抗震研究中心,广州510405【正文语种】中文【中图分类】TU311.3【相关文献】1.TMD原理应用在框架房屋结构加层减震时最优参数值的探讨 [J], 罗小华;程超2.TMD-基础隔震混合控制体系在近场地震作用下的能量响应与减震效果分析 [J], 王亚楠;李慧;杜永峰3.基于功率法的 TMD 系统参数优化与减振性能分析 [J], 李祥秀;谭平;刘良坤;张颖;闫维明;周福霖4.基于TMD原理的层间隔震结构的抗震性能分析 [J], 张玉涵;杨德健;师乐萌5.基于TMD原理的层间隔震结构的抗震性能分析 [J], 张玉涵;杨德健;师乐萌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
单摆式TMD的优缺点
以确定。
工程中一般取 fs (3 ~ 4) fm 的采样频率进行采样。
为了保证功率谱识别结果的准确性，希望达到16次以上 平均，所以要保证足够长的采样时间。
建筑结构的阻尼研究
数据分析与处理
脉动试验的基本假设是建筑物的脉动是一种各态历的
平稳随机过程。
Sy (w) H (iw) 2 Sx (w)
人对加速度的感觉
加速度/(cm/s2) 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4
3 2 1
直觉反应程度
100%人明确感觉
50%人明确感觉 100%人有模糊感
觉 20%人无感觉
扰人不安感觉程度 50%人感到非常扰人
75%人有不安感 74%人稍有扰人感 50%人完全无扰人感觉
单足站立难易程度 单足难以站立
19.8
14 同济大学环境工程学院 5 1987-1989 3.5 17.5
15 同济大学西苑食堂 16 同济大学海洋楼
6
2003年左 右
3.3
6
90年代左 右
3.5
19.8 21
17 同济大学迎宾馆
8 1987/2004 3
24
18 联合广场沿街商铺 19 上海财大图书馆 20 上海理工光电学院
3
向
时
功
域
率
曲
谱
线
横 向 时 域 曲 线
横 向 功 率 谱
编 号
名称
层 数
建设时间
层高 （m）
总高度 （m）
方向
纵向
1
同济大学文远楼
3 1953/2007 3.5 10.5
横向
纵向
单摆式TMD简介及其减振性能分析
单摆式TMD简介及其减振性能分析
刘勋;施卫星;陈希
【期刊名称】《结构工程师》
【年(卷),期】2012(028)006
【摘要】调谐质量阻尼器(简称TMD)是最早的一种结构振动控制装置,对于控制结构的风振反应具有非常明显的效果.文章主要介绍其中的一种TMD装置-单摆式TMD,并尝试将单摆式TMD应用于风力发电塔.利用单摆式TMD的减振消能作用,减小风力发电塔因风力作用产生的振动,从而减小振动引起的发电机故障和风力发电塔损坏.
【总页数】6页(P66-71)
【作者】刘勋;施卫星;陈希
【作者单位】同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于功率法的 TMD 系统参数优化与减振性能分析 [J], 李祥秀;谭平;刘良坤;张颖;闫维明;周福霖
2.电涡流单摆式TMD阻尼特性的有限元分析 [J], 王梁坤;施卫星
3.人行桥人致振动及TMD减振性能分析 [J], 张阳;辛棚昭;赫中营
4.摆式电涡流TMD-钢框架结构的耦合计算方法与减震分析 [J], 潘毅;包韵雷;国巍;陈业宏
5.摆式电涡流TMD-钢框架结构的耦合计算方法与减震分析 [J], 潘毅;包韵雷;国巍;陈业宏
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对杨浦大桥的抖动问题进行了研究， 并设计了分
收稿日期： 2012 － 03 － 31 联系作者，Email： 052734_liuxun@ tongji． edu． cn
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·抗震与抗风· 2． 2 单摆式 TMD 的优缺点
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结构工程师第 28 卷第 6 期
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单摆式 TMD 减振性能分析
目前单摆式 TMD 的研究和应用较少， 因此发 单摆式 展的空间也比较大。与传统的 TMD 相比， TMD 主要有以下的优缺点。 （ 1 ） 优点： 形式简单， 设计简便； 自振周期可 ， 通过调整摆长控制 便于根据主结构自振周期进 行调整； 单摆可在水平向任意方向摆动， 一个阻尼 器就可实现多自由度的振动控制 。 （ 2 ） 缺点： 对于自振周期较大的高层结构， 单 摆需要的摆长较长， 浪费空间； 阻尼的施加还需要 进一步的研究和优化； 摆动幅度不能过大， 需要根 据实际情况控制单摆的摆动幅度 。 2． 3 单摆式 TMD 的工程应用实例
Abstract
The Tuned Mass Damper （ TMD ） is one of the oldest structural vibration control devices，and it
has a very clear effect on controlling structural windinduced vibrations． This paper introduced a TMD deType TMD for wind power towers． The pendulumvicePendulumType TMD ，and tried to use Pendulumtype TMD is uesd for damping energy dissipation and reducing the vibration generated by wind power towers due to wind loading ，thereby reducing the wind turbines’failure and wind power towers’damage caused by vibration． Keywords pendulumtype tuned mass damper，wind power towers，damping 别对应不同质量比的 7 种 TMD 系统， 根据需要的 控制效率和许可的预算， 可任意选取一组用于对 杨浦大桥的抖振控制。 调 谐 质 量 阻 尼 器 （ Tuned Mass Dampers， TMD） 是最早的一种结构振动控制装置。 调谐质 量阻尼器由质量块、 弹簧与阻尼系统组成。 TMD 对于控制结构的风振反应具有非常明显的效果 ， 在很多工程实际中得到了有效的应用， 许多新的 高耸建筑物上安装了各种改型的这类系统来减小 结构在风和中等地震下的振动。 1980 年， 澳大利亚的悉尼电视塔安装了两个 TMD 来减小电视塔的第一、 二振型风振反应， 特 别应该指出的是， 用于控制第一振型反应的 TMD 是悬吊在塔楼顶部重达 180 t 的水箱， 这是第一个 顾明等 用水箱来代替质量块的尝试。 在我国，
［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
Introduction and Analysis of the PendulumType Tuned Mass Damper
LIU Xun * SHI Weixing CHEN Xi
（ Research Institute of Structural Engineering and Disaster Reduction，Tongji University，Shanghai 200092 ，China）
第 28 卷第 6 期 2012 年 12 月
结 构 工 程 师 Structural Engineers
Vol． 28 ，No． 6 Dec． 2012
单摆式 TMD 简介及其减振性能分析
刘
摘 要
勋
*
施卫星
陈
希
（ 同济大学结构工程与防灾研究所， 上海 200092 ）
调谐质量阻尼器（ 简称 TMD） 是最早的一种结构振动控制装置 ， 对于控制结构的风振反应具有 非常明显的效果。文章主要介绍其中的一种 TMD 装置 － 单摆式 TMD， 并尝试将单摆式 TMD 应用于风 力发电塔。利用单摆式 TMD 的减振消能作用， 减小风力发电塔因风力作用产生的振动， 从而减小振动 引起的发电机故障和风力发电塔损坏 。 关键词 单摆式 TMD，风力发电塔，减振
本文将分析单摆式 TMD 应用在风力发电塔 上的减振效果。 利用单摆式 TMD 的减振消能作 用， 减小风力发电机因风力作用产生的振动 ， 从而 。 减小振动引起的发电机损坏 3． 1 风力发电机及其振动
风力发电的原理， 是利用风力带动风车叶片 旋转， 再透过增速机将旋转的速度提升 ， 来促使发 电机发电。风力发电机的工作过程： 风作用在风 轮的叶片上产生气动扭矩， 从而带动传动链系统， 传动链系统又在风轮上产生反扭矩， 同时传动链 又将扭矩传递至发电机， 发电机在发电的同时又 对传动链作用一个反扭矩， 最终使得风轮在一定 发出功率一定的电量。 风力发电 的转速下转动， 所需要的装置， 称作风力发电机组。 这种风力发 大体上一般有叶轮、 发电机 （ 包括装置 ） 、 电机组， 调向器（ 尾翼 ） 、 塔架、 限速安全机构和储能装置 。 等构成 塔架是风力发电机组中的主要支承装 置， 它将风电机与地面联接， 为水平轴叶轮提供需 要的高度， 而且要承受极限风速产生的载荷。 风 力发电塔的主要结构是高数十米的桅塔与风轮转 子系统， 塔架高度在 40 m 以上， 位于塔顶的机舱 重达几十吨。现今风力发电机组单台设计容量越 塔架高度也越来越高。 塔架的类型主要 来越大， 有桁架式、 管塔式、 混凝土式等几种结构。桁架式 塔架的优点是造价低廉， 缺点是维护不方便。 管 塔式塔架用钢板卷制焊接而成， 形成上小下大的 圆锥管， 内部装设扶梯直通机舱。 管塔式塔架结 构紧凑， 安全可靠， 维护方便， 外形美观， 虽然造价 较桁架式塔架高， 但仍被广泛应用。 为了更有效 地利用风能， 现代风力发电机倾向于采用更高的 单机容量和离地距离， 相应地， 对风力发电机支撑 结构（ 塔体和基础 ） 的要求也更加严格。 由于风 的作用， 发电塔的塔架一直处于小振状态 ， 容易引 起结构的疲劳破坏， 造成风力发电机的损坏， 减短 风力发电机的使用寿命， 影响风力发电机的使用 效能， 对于发电机的工作是极为有害的 。 3． 2 理论分析与计算