矩形TLD結(jié)構(gòu)振動控制研究.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)高強材料的應用，結(jié)構(gòu)剛度和阻尼不斷下降，這樣的結(jié)構(gòu)對于如風、波浪、地震等強激勵是非常敏感的，而且很可能因為這樣的激勵而導致使人感到不適、房屋倒塌。而按照傳統(tǒng)的抗風抗震設計方法，即采用提高結(jié)構(gòu)強度和剛度的方法來設計，將十分不經(jīng)濟，而且很可能不安全。這樣結(jié)構(gòu)振動控制應運而生，結(jié)構(gòu)振動控制是利用設置在結(jié)構(gòu)上的一些控制裝置或機構(gòu)，在結(jié)構(gòu)振動時主動或被動地給結(jié)構(gòu)施加一組控制力，以減小結(jié)構(gòu)振動反應，按

2、是否需要外部能源可分為主動控制和被動控制。本文研究的調(diào)諧液體阻尼器(TunedLiquidDamper,TLD)是被動控制的一種，它是利用固定水箱中液體在晃蕩中產(chǎn)生的動水壓力來提供減振力的一種裝置。TLD具有造價低，安裝方便，維護簡單等特點，而且可以兼做供水水箱用，具有廣泛的應用前景。本文首先概要地介紹了TLD的研究現(xiàn)狀及工程實際運用，在全面了解TLD研究現(xiàn)狀的基礎上提出本文的研究內(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中液體動水壓力的控制方程，并采用有限差分法對矩形淺水TLD液體動水壓力進行數(shù)值模擬。為了驗證上述方法對TLD模擬的正確性以及TLD的減振效果，論文對建筑結(jié)構(gòu)利用TLD進行振動控制進行了試驗研究。最后，論文對一棟91.0m的高層建筑進行了結(jié)構(gòu)振動控制設計，采用被動控制裝置TLD來減少結(jié)構(gòu)地震作用下的動力反應。通過對高層建筑結(jié)構(gòu)-TLD系統(tǒng)的動力時程分析可以得出采用被動控制裝置TLD來控制高層建筑地震反應是一種經(jīng)