调谐质量阻尼器 T M Dppt课件

NO.4 TMD能否用于抗震
1、进行风时程工况下TMD方案与阻尼器方案减震效果对比
由表可见，在加设TMD或阻尼器以 后，楼层加速度、基地位移角、 基底剪力和弯矩都有明显改善， 且本次试验的阻尼器方案减振效 果尚略优于TMD方案。
NO.4 TMD能否用于抗震
2、进行地震程工况下TMD方案与阻尼器方案减震效果对比
NO.3 TMD在工程上的应用
三、合肥电视塔
合肥电视塔总高339m，结构经建模 分析后表明，塔的基本自振周期为 6.43s，在设计 风荷载作用下的加 速度响应将超出人体舒适度要求。 由于电视塔的振动响应一第一阶振 型响应为主，故利用塔上60t重的生 活消防水箱作为TMD的质量，将TMD 振动频率调至塔的基本自振频率附 近，并附加适当的阻尼比，实施TMD 风振振动控制。
TMD结构应用的现代思想的最早来源
TMD(Tuned Mass Damper)减
是1909年Frahm研究的动力吸振器。振系统由弹簧或吊索、质量
块、阻尼器(指粘滞阻尼杆或
FRAhm的吸振器图解如左图。在简谐称Viscous Damping Device
。VDD)组成，通过技术手段
荷载作用下，可显示出当所连接的，吸其固有振动频率与主结构
所控振型频率谐振，安装在
振器的固有频率被调谐为激振频率结时构的特定位置。
，主质量M能保持完全静止。
图二 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
NO.3 TMD在工程上的应用
二、纽约Citicorp中心
Citicorp中心高279m，大楼底部仅设置 了4根粗大的柱子支撑整个大厦，水平 刚度较柔，在强风作用下，水平摆动 很大，该大楼最后采用了约3630KN重 的混凝土调频质量块。
该TMD安装于建筑的59楼，在这个高 度，建筑物可以用一个约为20000t的 简单模态质量表设计，TMD固定于其 上形成图二所示的2-DOF系统。实验结 果和实际观测显示，TMD能将建筑的 风致加速度水平减少约50%。
义质量的比值为0.0196 。固定质量比，变化T由MD加与速结度构响第应一比振例型来的看频，率最优的
比和TMD阻尼比可计算出各种控制情况下电视塔频(率以比第和12最质优点阻响尼应比为分代别表是) 1.02
和TMD的位移和 加速度响应。
和0.07。最大的加速度减振率达
到了49%。
NO.3 TMD在工程上的应用
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7．5度下 的多遇地震。
T ．T．Soong先生曾指出：几乎所有的TMD运用都是为了减弱风致运 动，然而TMD的抗震效果仍然是一个重要的问题，虽然到目前为止的 研究为还了没对有T给MD出在结地论震性作的用结下果的，有但效可性以进指行出研的究是，，这由里于选以取下某的15原0m因 ，在钢地混震框荷剪载结作构用（下一TM阶D的振效型果周不期及3.风3s荷，载频作率用0.下3H的z）效进果行。风时程 第一工，况地和震地的震高工频况部分分析使。得为建了筑加结以构对的比高，阶设振置型T通MD常方被案激和发阻，尼而器结 构的方第案一。阶T振MD型方表案现所不用充质分量，为但10常0t规(质的量TM比D调为谐0．至4结％构)；基阻本尼频器率方，因 此在案这为些1情4套况沿下y可方能向不在能结减构小上总部的隔响层应安。置的套索(toggle)连接的 第二阻，尼如器一，部每分层研两究套者。所指出的，由于TMD因结构运动被动地产生响 应，因此使响应历程的第一峰值不容易降低。
NO.4 TMD能否用于抗震
2、进行地震程工况下TMD方案与阻尼器方案减震效果对比 对于这个结果，我们可以总结如下两个结论： 1.只有当地震的卓越频率与结构受控振型频率非常接近时，TMD才能发挥 效果。 振和地震的荷载特点不同，二者相比风荷载的特点是低峰值、低 结频果率表、明长：持在时风，时而程地工震况的下特与点阻是尼高器峰方值案、减高振频效率果、几短乎持相时同。的因T此MD风方致案振动 ，的的的的动由型TM在减危危不没地，D也地振害害同有震El很震效主则，通超C难工果要是因过高en发况依是高此共的tr挥下然长峰减振o峰作波的明持值振放值用和减显时造的大加。T振。造成原，速af效成的理T度tM波果的也楼D带是的却不楼层来不卓不同层位的能越甚。加移，发频理速给而挥率T想度结通M作是D，给构常的用结第底的变值底第无从波方分频第共比与居带是减的构二剪基。往剪二法表下案恰率一振较此住来没振。一，力底而往力点及的。在阶放明60产者破有原可.地阶T。剪对是最，时顶由本振大显3生带坏共理M见H震振D对力于突大T减点于结型了的z对来振基的不M，)下型于伴天然，D小位构的，作H附比不产于问适的Ta的频剪随然产但骤移一反也用Mc近的适生题共合启Dh结率切地地生正至减阶应因。方i最是的的。振用动n构的型震震的如的振振在此案o为阻。问二理于需h响数结的波，一基率型一才只e显尼对题者论控要波应倍构加，此些底超定能有著3器于；减，制时的.主，来速加时学剪过程使，H3方上而振如结间长as要显说度速结者力了度因c的T案述地的果构，周hM是然，时度构指。阻上此i周D模震目振的因期n发结程的的出尼通结o期基此成h挥构改峰基的器过构e(
NO.1 / TMD的的定义及基本原理
NO.6 / 参考文献
目录
CONTENTS
NO.5 / 总结
NO.2 / TMD构造布置的多样性
NO.4 / TMD能否用于抗震 NO.3 /TMD在工程上的应用
NO.1
TMD的定义及基本原理
NO.1 TMD的定义及基本原理
图一 受简谐激励的无阻 尼吸振器和主质量
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.4 TMD能否用于抗震
THANK YOU
SUCCESS
2019/8/26
NO.3 TMD在工程上的应用
三、合肥电视塔
为获得电视塔风振响应的最大减振率 需要进行TMD参数的优化分析从而
确定TMD的三个重要参数即质量、频率和阻尼比。由于电视塔的风振响应
是以第一振型为主，故TMD 应调谐至结构第一阶频率。设计时水箱总质
量为60000kg，故TMD质量即为60000kg，因而TMD 与电视塔第一阶振型广
各种形式的TMD
NO.3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
TMD在工程上的应用
NO.3 TMD在工程上的应用
一、澳大利亚悉尼Centerpoint塔
安装TMD的第一个结构是悉尼的 Centerpoint塔。作为结构的供 水和防火设施，塔的水箱和一个 液压吸振器一起被设计到TMD中 用以减小风致运动。水塔悬挂于 回转塔的径向构件上，随后又将 一个40t重的辅助质量安装在中 间锚固环上以进一步控制第二振 型的振动。加速度测定结果表明 ，风致加速度响应减少了40%— 50%。 单摆型TMD结构的例子还包括加 拿大多伦多CN塔、位于日本 Osaka的水晶塔等。其中高157m 的水晶塔也利用了置于结构顶部 的储水箱作为单摆TMD。