摩擦擺TMD減震結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制是土木工程行業(yè)的一門(mén)前沿研究課題，該技術(shù)的發(fā)展為結(jié)構(gòu)提供了一種行之有效的減震新途徑。調(diào)諧質(zhì)量阻尼器是一種有效的被動(dòng)控制裝置。目前，世界范圍內(nèi)已有許多工程結(jié)構(gòu)安裝了調(diào)諧質(zhì)量阻尼器進(jìn)行減震控制。它與傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)相比，能夠充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)材料本身的性能，有效地減輕震害，并且確保了居住的舒適度。 摩擦擺調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（FPS-TMD）是一種新型的調(diào)諧減震裝置，它具有良好的自限、復(fù)位功能和摩擦耗能等性質(zhì)。本文通過(guò)分析,獲得了FP

2、S-TMD的自治振動(dòng)特性和恢復(fù)力模型，并且闡述了FPS-TMD的設(shè)計(jì)方法。 本文建立了FPS-TMD減震結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)方程，介紹了求解動(dòng)力方程的數(shù)值方法，并且利用有限元軟件SAP2000，對(duì)某四層鋼框架在安裝FPS-TMD前后進(jìn)行了時(shí)程分析。分析結(jié)果顯示FPS-TMD能夠有效地減小結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)，在正弦激勵(lì)下頂層反應(yīng)峰值的減小在30％左右；在地震激勵(lì)下頂層反應(yīng)峰值的減小在10％以上，最大達(dá)到25％。并且在地震激勵(lì)下，F(xiàn)PS-TM

3、D減小結(jié)構(gòu)反應(yīng)的均方根比峰值更加有效，在20％以上。頻譜分析顯示，F(xiàn)PS-TMD能夠有效地減小所控頻率帶內(nèi)的反應(yīng)。 本文設(shè)計(jì)制作出了一個(gè)FPS-TMD，對(duì)裝有FPS-TMD的四層框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。結(jié)果表明，當(dāng)激勵(lì)頻率接近結(jié)構(gòu)受控自振頻率時(shí)，F(xiàn)PS-TMD能夠有效地減小結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)和抑制結(jié)構(gòu)共振，減震效率在50％以上。試驗(yàn)結(jié)果與有限元結(jié)果比較吻合，這證明了本文有限元分析方法的準(zhǔn)確性和可靠性。 本文采用的分析方法和