變質(zhì)量TLD減震性能試驗研究.pdf

1、近年來，調(diào)諧液體阻尼器（TLD）及TLD系統(tǒng)已經(jīng)成功運用于工程結(jié)構(gòu)減振中，并受到廣泛關(guān)注。對傳統(tǒng)平底型TLD系統(tǒng)的深入研究表明，平底型TLD系統(tǒng)的不足之處在于控制力較小。 本文為克服平底型TLD的類似于破波現(xiàn)象和拍振現(xiàn)象，采用一種新的TLD系統(tǒng)——變質(zhì)量調(diào)諧液體阻尼器（MVTLD）來改進傳統(tǒng)TLD的不足。新的MVTLD系統(tǒng)具有三個特點，第一個特點是安裝一個斜坡底水箱代替?zhèn)鹘y(tǒng)平底型水箱，減少TLD水體運動中的波反射；第二個特點是在

2、水體中添加同體顆粒以增加TLD的耗能能力，由于減少了把已被TLD吸收的振動能量傳向被控結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)在地震作用和結(jié)束后能較快地減小振動反應；第三個特點是新型MVTLD系統(tǒng)隨著水中參與運動同體顆粒的變化，具有變頻特性。這些特點的結(jié)合使得新型MVTLD的減震效率提高：設置斜坡底面后可增大TLD中的水沿容器底面運動時所需的驅(qū)動力，而在水中增加易于懸浮的顆粒后可增加混合液體的粘性。TLD中水體運動所需驅(qū)動力和粘性的增大，從而提高了它的減震控制力

3、。在地震作用停止后，TLD中的水體自由振動快速停止的試驗現(xiàn)象，說明新的MVTLD系統(tǒng)具有良好的耗能減震性能。 本研究進行了一系列小型TLD系統(tǒng)的振動臺試驗。試驗結(jié)果表明TLD濕底長度（水下底面長度）對水體晃動頻率有直接影響。為此，應用類似等參有限單元法中的坐標變換方法，建立了基于TLD相應濕長度的水體振動頻率的近似求解方法。一系列的振動臺試驗證明在微幅激勵時，這一基于線性波理論的TLD自振頻率的近似計算公式具有很好的準確性，且計

4、算簡便，特別對于具有V型底部或弧形底部的TLD，計算準確性更好。進行了一系列6米高的鋼結(jié)構(gòu)TLD減震振動臺模型試驗，驗證新的MVTLD的減震性能。試驗結(jié)果表明具有斜坡底部的MVTLD是非常有效的結(jié)構(gòu)減震方法。試驗結(jié)果還表明：TLD里的有機玻璃粒子與水混合是非常有效得，這是因為有機玻璃粒子的質(zhì)量密度與水的質(zhì)量密度相接近。對具有不同斜面底部形狀的TLD的試驗研究表明，弧形底面的TLD的減震性能比V型和W型底而TLD的更好，因為有機玻璃粒子在