TMD对机器激励下多层厂房楼板的振动控制
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种 加 固不方便 实施 。 典 型 的单 个 Ｔ ＭＤ（ 谐 质 量 阻 尼器 ） 一个 调 是
１ 工 程概 况及 实测 分 析
某多层 钢筋 混凝 土工 业 厂 房 ， 在第 三层 上 放
置 ２台混捏 机 和预热 螺旋 ， 机器参 数如 表 １ 列 。 所
表 １ 机 器 参数
由弹簧 、 阻尼 器并 联 在 一起 再 将 质 量块 连 接 到 结 构 上 的装 置。 当结 构 在 外 激 励 作 用 下 产 生 振 动
设置 Ｔ ＭＤ的楼 板 进 行振 动 分 析 ， 果 表 明 ， 文 结 本
收 稿 日期 ： ０ １０ —５ ２ １ －６１
从表 ３可 以看 出 ， 板 竖 向振动 频 率 为 １． 楼 ６５ Ｈｚ这 与振动筛 的扰 力频率 １．７Ｈ ， ６ １ ｚ以及 楼板 的
作 者 简 介 ： 方 芳 （９ ４ ） 女 （ 家 ） 湖 北 长 阳人 ， 士 研 究 生 ， 究 方 向 为结 构 振 动 控 制 （ ｍａ ：９ ９ ８８ ＠ ｑ ．ｏ ） 覃 １８ 一 ， 土 ， 硕 研 Ｅ ｉ ９ ５ ８０ １ ｑ ｃｒ １ ｎ
覃方芳， 党 育
（ 州理工大学 兰 土 木 工 程学 院 ， 肃 甘 兰州 ７０５ ） ３０ ０
摘
要： 多层 工业 厂房楼板在机器扰力下 ， 实测发现楼板竖 向速度 和加速度超过结构正常使用要求 。考虑 到施
工和使用要求 ， 本文用多个 Ｔ Ｄ（ Ｍ 调谐质量阻尼器） 悬挂在 楼板特 定位置 ， 以减少 楼板竖 向振动 。通过理 论推
ｇ） 一 （ ｇ ）一（ ＋ ｈ ｈ ）ｇ ］ ＋４｛ ｈ ＋ｈ ｆ ４ ｆ 。 （ ： ｄ）
一
向共振 。按 照《 器 动荷 载 作 用 下建 筑 物 承 重 结 机
构 的 振 动 计 算 和 隔 振 设 计 规 程 Ｙ Ｊ５ ．０ Ｙ Ｊ Ｂ ５９ ， Ｓ
［ １ １＋ｘ ｈ ｆ ｇ ｝ｇ 。 ｈ ＋（ Ｉ） ２・ ｉ
导， 设计了多 Ｔ ＭＤ体系的参数 ， 并用 Ｓ Ｐ ０ ０建立楼板与 Ｔ Ａ ２０ ＭＤ的振动模 型 ， 到附加 Ｔ Ｄ后楼板 的响应 ， 得 Ｍ 并 与不加 Ｔ ＭＤ的楼板振动响应 比较 。结果表明 ， 本文设计 的 Ｔ ＭＤ可有 效减小楼 板在机器 扰力下 的竖 向振 动响
应， 减振 比达 到 ７ ％ 以上 。 ０ 关键 词 ： 调谐 质量 阻 尼器 ； 振 动 控 制 ； 机 器 激 励 中 图分 类 号 ： Ｕ ５ ． Ｔ ３２１ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ５０ ８ （０ １ ０ －３ ８０ ２９ －９ ５ ２ １ ）３ ７ － ０ ４
所示 。
表 ２ 厂 房 自振 频 率和 周 期
构功 能 的 影 响 小 ； 装 简单 、 便 ； 修 、 换 容 安 方 维 更
易 。因此 ，ＭＤ较 早 得 到 结 构 工程 专 家 的 认 可 ， Ｔ 被用 来 控 制 结 构 的 风 振 和 地 震励 下 楼 板 的振 动 控 制 也 是
可 以实现 的 。 某 多层钢筋 混 凝 土 工业 厂房 ， 第 三 层楼 板 在
表 ３ 厂 房 振 动 竖 向 峰 值 加 速 度 测试 结 果
上放 置 多台机器 ， 器扰 力 使 得 楼板 振 动 超 过 厂 机 房 正常使 用要求 ， 响结 构安全 ， 影 需要 对 厂房进行
结 构加 固 ， 由于 加 固需 要 一 定 的施工 条 件 并 停 但
第２ ８卷第 ３ 期 ２ １ 年 ９月 ０１
土
木
工
程
与
管
理
学
报
Ｖ０ ． ８ Ｎｏ． １２ ３
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｉｉ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｇ ａ ｄ Ｍａ ａ ｅ ｎ ｏ ｒ ａ ｆＣ ｖｌ ｇｎ ｅｉ ｎ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｎ
Ｓ ｐ ２ １ ｅ ．０ １
Ｔ ＭＤ对 机 器 激 励 下 多 层 厂 房 楼 板 的 振 动 控 制
第３ 期
覃方芳等 ： ＭＤ对机器激励下 多层 厂房楼板的振动控制 Ｔ
・３ ９・ ７
自振频 率 １ ．３Ｈ 均 非 常接近 ， 明结 构 的 主要 ６ ２ ｚ 说 振动 源为振 动筛 ， 楼板 在 振动筛 的作 用下 ， 发生 竖
ｃ ２， ） ＝ ， ＝ １ 固有频率 比）ｇ＝ ／（ 。 ， １２ ｖ ｖ（ ／ ； ｐ ｖ （ 制 频率 比 ） ＝Ｐ ， ／１强 ； ／， Ｊ＝１ ２ ＝［ １一 ，； （
测点编号
测点位 置 峰值加速度／ ｍ ｓ）主频率／ ｚ （ ／ Ｈ
机， 工程 不允许 ， 本文 采 用 多个 Ｔ 故 ＭＤ， 附加 在 楼
板 处 ， 小 楼 板 竖 向 振 动 。通 过 理 论 推 导 ， 到 减 得
Ｔ ＭＤ的参数 ， 通 过数 值模 拟 ， 设 置 Ｔ 并 对 ＭＤ和 未
机 器 、 动设备 和运 输车 、 型 吊车 以及工人 移 轻 是 引起 厂房振 动 的 主要 振 源 ， 中机器 对 工 作 环 其 境 的影 响最大 。当激励 频率 与结构 自振频 率一 致
设置 的 多 个 Ｔ Ｄ 可 减 少 竖 向振 动 响 应 ７ ％ 以 Ｍ ０
上。
时会引起 共振 ， 理论 上 ， 结构振 动可 以通过 提高 自 身 刚度 或阻尼 得 到有效 抑制 。然而 ， 很多 情况下 ， 受 施工 空间不 足 和不 允 许 停 机 等条 件 的 限 制 ， 这
时， 动 Ｔ 带 ＭＤ 一 起 振 动 ， ＭＤ 耗 散 能 量 ， 时 Ｔ 同
Ｔ ＭＤ相对运 动产 生 的惯 性 力 反作 用 在结 构 上 ， 调 谐 这个 惯性力 ， 其对结 构 的振动 产生控 制作 用 ， 使
从而达 到 减 小 结 构 振 动 反 应 的 目的 。Ｔ ＭＤ对 结
机器 满载 时对厂 房进行 振动 测试 。测得 结构 的周 期 和频率 如 表 ２所 示 ， 构 的加 速 度 如 表 ３ 结
１ 工 程概 况及 实测 分 析
某多层 钢筋 混凝 土工 业 厂 房 ， 在第 三层 上 放
置 ２台混捏 机 和预热 螺旋 ， 机器参 数如 表 １ 列 。 所
表 １ 机 器 参数
由弹簧 、 阻尼 器并 联 在 一起 再 将 质 量块 连 接 到 结 构 上 的装 置。 当结 构 在 外 激 励 作 用 下 产 生 振 动
设置 Ｔ ＭＤ的楼 板 进 行振 动 分 析 ， 果 表 明 ， 文 结 本
收 稿 日期 ： ０ １０ —５ ２ １ －６１
从表 ３可 以看 出 ， 板 竖 向振动 频 率 为 １． 楼 ６５ Ｈｚ这 与振动筛 的扰 力频率 １．７Ｈ ， ６ １ ｚ以及 楼板 的
作 者 简 介 ： 方 芳 （９ ４ ） 女 （ 家 ） 湖 北 长 阳人 ， 士 研 究 生 ， 究 方 向 为结 构 振 动 控 制 （ ｍａ ：９ ９ ８８ ＠ ｑ ．ｏ ） 覃 １８ 一 ， 土 ， 硕 研 Ｅ ｉ ９ ５ ８０ １ ｑ ｃｒ １ ｎ
覃方芳， 党 育
（ 州理工大学 兰 土 木 工 程学 院 ， 肃 甘 兰州 ７０５ ） ３０ ０
摘
要： 多层 工业 厂房楼板在机器扰力下 ， 实测发现楼板竖 向速度 和加速度超过结构正常使用要求 。考虑 到施
工和使用要求 ， 本文用多个 Ｔ Ｄ（ Ｍ 调谐质量阻尼器） 悬挂在 楼板特 定位置 ， 以减少 楼板竖 向振动 。通过理 论推
ｇ） 一 （ ｇ ）一（ ＋ ｈ ｈ ）ｇ ］ ＋４｛ ｈ ＋ｈ ｆ ４ ｆ 。 （ ： ｄ）
一
向共振 。按 照《 器 动荷 载 作 用 下建 筑 物 承 重 结 机
构 的 振 动 计 算 和 隔 振 设 计 规 程 Ｙ Ｊ５ ．０ Ｙ Ｊ Ｂ ５９ ， Ｓ
［ １ １＋ｘ ｈ ｆ ｇ ｝ｇ 。 ｈ ＋（ Ｉ） ２・ ｉ
导， 设计了多 Ｔ ＭＤ体系的参数 ， 并用 Ｓ Ｐ ０ ０建立楼板与 Ｔ Ａ ２０ ＭＤ的振动模 型 ， 到附加 Ｔ Ｄ后楼板 的响应 ， 得 Ｍ 并 与不加 Ｔ ＭＤ的楼板振动响应 比较 。结果表明 ， 本文设计 的 Ｔ ＭＤ可有 效减小楼 板在机器 扰力下 的竖 向振 动响
应， 减振 比达 到 ７ ％ 以上 。 ０ 关键 词 ： 调谐 质量 阻 尼器 ； 振 动 控 制 ； 机 器 激 励 中 图分 类 号 ： Ｕ ５ ． Ｔ ３２１ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ５０ ８ （０ １ ０ －３ ８０ ２９ －９ ５ ２ １ ）３ ７ － ０ ４
所示 。
表 ２ 厂 房 自振 频 率和 周 期
构功 能 的 影 响 小 ； 装 简单 、 便 ； 修 、 换 容 安 方 维 更
易 。因此 ，ＭＤ较 早 得 到 结 构 工程 专 家 的 认 可 ， Ｔ 被用 来 控 制 结 构 的 风 振 和 地 震励 下 楼 板 的振 动 控 制 也 是
可 以实现 的 。 某 多层钢筋 混 凝 土 工业 厂房 ， 第 三 层楼 板 在
表 ３ 厂 房 振 动 竖 向 峰 值 加 速 度 测试 结 果
上放 置 多台机器 ， 器扰 力 使 得 楼板 振 动 超 过 厂 机 房 正常使 用要求 ， 响结 构安全 ， 影 需要 对 厂房进行
结 构加 固 ， 由于 加 固需 要 一 定 的施工 条 件 并 停 但
第２ ８卷第 ３ 期 ２ １ 年 ９月 ０１
土
木
工
程
与
管
理
学
报
Ｖ０ ． ８ Ｎｏ． １２ ３
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｉｉ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｇ ａ ｄ Ｍａ ａ ｅ ｎ ｏ ｒ ａ ｆＣ ｖｌ ｇｎ ｅｉ ｎ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｎ
Ｓ ｐ ２ １ ｅ ．０ １
Ｔ ＭＤ对 机 器 激 励 下 多 层 厂 房 楼 板 的 振 动 控 制
第３ 期
覃方芳等 ： ＭＤ对机器激励下 多层 厂房楼板的振动控制 Ｔ
・３ ９・ ７
自振频 率 １ ．３Ｈ 均 非 常接近 ， 明结 构 的 主要 ６ ２ ｚ 说 振动 源为振 动筛 ， 楼板 在 振动筛 的作 用下 ， 发生 竖
ｃ ２， ） ＝ ， ＝ １ 固有频率 比）ｇ＝ ／（ 。 ， １２ ｖ ｖ（ ／ ； ｐ ｖ （ 制 频率 比 ） ＝Ｐ ， ／１强 ； ／， Ｊ＝１ ２ ＝［ １一 ，； （
测点编号
测点位 置 峰值加速度／ ｍ ｓ）主频率／ ｚ （ ／ Ｈ
机， 工程 不允许 ， 本文 采 用 多个 Ｔ 故 ＭＤ， 附加 在 楼
板 处 ， 小 楼 板 竖 向 振 动 。通 过 理 论 推 导 ， 到 减 得
Ｔ ＭＤ的参数 ， 通 过数 值模 拟 ， 设 置 Ｔ 并 对 ＭＤ和 未
机 器 、 动设备 和运 输车 、 型 吊车 以及工人 移 轻 是 引起 厂房振 动 的 主要 振 源 ， 中机器 对 工 作 环 其 境 的影 响最大 。当激励 频率 与结构 自振频 率一 致
设置 的 多 个 Ｔ Ｄ 可 减 少 竖 向振 动 响 应 ７ ％ 以 Ｍ ０
上。
时会引起 共振 ， 理论 上 ， 结构振 动可 以通过 提高 自 身 刚度 或阻尼 得 到有效 抑制 。然而 ， 很多 情况下 ， 受 施工 空间不 足 和不 允 许 停 机 等条 件 的 限 制 ， 这
时， 动 Ｔ 带 ＭＤ 一 起 振 动 ， ＭＤ 耗 散 能 量 ， 时 Ｔ 同
Ｔ ＭＤ相对运 动产 生 的惯 性 力 反作 用 在结 构 上 ， 调 谐 这个 惯性力 ， 其对结 构 的振动 产生控 制作 用 ， 使
从而达 到 减 小 结 构 振 动 反 应 的 目的 。Ｔ ＭＤ对 结
机器 满载 时对厂 房进行 振动 测试 。测得 结构 的周 期 和频率 如 表 ２所 示 ， 构 的加 速 度 如 表 ３ 结