高层建筑风振控制

高层建筑风振控制

高层建筑风振控制

风振控制的概念

最早是由Kabori和Minai在1960年提出的。与结构自身的加固和加强相比结构中引进附加控制系统,具有明显的优势。结构控制是控制技术和建筑领域的交叉学科,是建筑模型下应用控制理论达到建筑安全、舒适目标的课题。根据控制力是否有外加能源输入,结构控制可分为被动控制和主动控制。

被动控制

被动控制突破了传统的设计方法,使仅依靠增加结构本身性能来抵抗动力荷载的方法发展为由结构的抗震抗风控制体系能动地控制结构的动力反应。

耗能减振系统

耗能减振系统是把结构物的某些非承重构件设计成消能元件,或在结构物的某些部位设置阻尼器,在风荷载作用时,阻尼器产生较大的阻尼,大量耗散能量,使主体结构的动力反应减小。耗能减振系统可分为两类: (1)耗能构件减振体系,利用结构的非承重构件作为耗能装置,常用的耗能构件包括耗能支撑、耗能剪力墙等。

(2)阻尼器减振系统,包括粘弹性阻尼器VED、金属阻尼器、摩擦阻尼器等。

吸振减振系统

吸振减振技术是在主结构中附加子结构,使结构振动发生转移,即使结构的振动能量在主结构与子结构之间重新分配,从而达到减小结构风振反应的目的。目前主要的吸振减振装置有调谐质量阻尼器TMD、调谐液体阻尼器TLD等。

TMD系统（Tuned Mass Damper）

TMD能有效地减小结构风振反应已为人们普遍接受。已有许多TMD成功地装置在世界各地的高层钢结构上,如美国纽约的Citicorp Center(59层),台北101大楼等。

调谐液体阻尼器TLD （Tuned Liquid Damper）

利用液面振荡力作为控制力作用于结构时为调谐液体阻尼器TLD。简化模型主要有“集中质量法”和“浅水波动理论法”两类。