矩形TLD結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制研究.pdf

1、隨著高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)高度和高寬比的增加以及輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)剛度和阻尼不斷下降，這樣的結(jié)構(gòu)對(duì)于如風(fēng)、波浪、地震等強(qiáng)激勵(lì)是非常敏感的，而且很可能因?yàn)檫@樣的激勵(lì)而導(dǎo)致使人感到不適、房屋倒塌。而按照傳統(tǒng)的抗風(fēng)抗震設(shè)計(jì)方法，即采用提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的方法來(lái)設(shè)計(jì)，將十分不經(jīng)濟(jì)，而且很可能不安全。這樣結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制應(yīng)運(yùn)而生，結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制是利用設(shè)置在結(jié)構(gòu)上的一些控制裝置或機(jī)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)主動(dòng)或被動(dòng)地給結(jié)構(gòu)施加一組控制力，以減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)反應(yīng)，按

2、是否需要外部能源可分為主動(dòng)控制和被動(dòng)控制。本文研究的調(diào)諧液體阻尼器(TunedLiquidDamper,TLD)是被動(dòng)控制的一種，它是利用固定水箱中液體在晃蕩中產(chǎn)生的動(dòng)水壓力來(lái)提供減振力的一種裝置。TLD具有造價(jià)低，安裝方便，維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，而且可以兼做供水水箱用，具有廣泛的應(yīng)用前景。本文首先概要地介紹了TLD的研究現(xiàn)狀及工程實(shí)際運(yùn)用，在全面了解TLD研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上提出本文的研究?jī)?nèi)容和研究方法。然后，論文根據(jù)Fujino等提出的矩形T

3、LD減振基本原理建立了TLD中液體動(dòng)水壓力的控制方程，并采用有限差分法對(duì)矩形淺水TLD液體動(dòng)水壓力進(jìn)行數(shù)值模擬。為了驗(yàn)證上述方法對(duì)TLD模擬的正確性以及TLD的減振效果，論文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)利用TLD進(jìn)行振動(dòng)控制進(jìn)行了試驗(yàn)研究。最后，論文對(duì)一棟91.0m的高層建筑進(jìn)行了結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制設(shè)計(jì)，采用被動(dòng)控制裝置TLD來(lái)減少結(jié)構(gòu)地震作用下的動(dòng)力反應(yīng)。通過(guò)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)-TLD系統(tǒng)的動(dòng)力時(shí)程分析可以得出采用被動(dòng)控制裝置TLD來(lái)控制高層建筑地震反應(yīng)是一種經(jīng)