钢结构电视塔采用PPTMD和VED联合风振控制的理论和实测研究

来源 :同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jane_89
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该文结合钢结构电视塔的自身特点,在综合分析了结构控制的发展和研究成果的基础上,提出采用悬挂水箱减振器和粘弹性阻尼器对钢结构电视塔进行联合风振控制的方法,以期有效实现结构振动控制的目的.由于一般TMD减振器系统中难以实现控制系统的质量比参数.该文利用电视塔塔楼上部客观存在的用于储存生活和消防用水的水箱悬挂起来充当悬挂水箱减振器PTTMD(Pendulous Tank as Tuned Mass Damper),当塔体运动时,由水和水箱的惯性给塔施加一个反向荷载,从而减小塔的振动,实现对塔的振动控制.这种控制方法的优点在于:(1)用水箱替代附加质量,节约塔楼上宝贵的建筑空间,实现了建筑设备和控制装置的有机结合;(2)采用柔索悬挂体系,减小运动过程中的摩阻力耗能;(3)由于水箱悬挂点为铰,所以可进行任意向振动控制;(4)该控制系统造价低,易于实现.该文系统地研究了粘弹性材料的耗能机理和力学特性,并对粘弹性阻尼器VED的计算模型、振动控制理论以及系统参数进行了较为全面分析研究.针对黑龙江广播电视塔的实际条件,该文设计了进行风振控制的悬挂水箱减振器PTTMD和粘弹性阻尼器VED(Viscoelastic dampers)装置,并对控制系统的参数和控制效果进行了理论分析.该文对黑龙江广播电视塔安装了PTTMD和VED系统后风振控制效果进行了现场实测,基于实测数据,分析了采用PTTMD和VED系统对钢结构电视塔进行风振控制的有效性.理论计算和工程实测及数据分析表明:在合理的参数设计设计条件下,采用PTTMD和VED对钢结构电视塔进行联合风振控制能有效地减小塔的振动,增大结构阻尼比,加速结构振动的衰减.是一种经济、有效、可行的振动控制方法.为提高钢结构电视塔风振控制的有效性,该文基于多点调频质量阻尼器MTMD的风振控制原理,对钢结构电视塔多点调频弹簧阻尼器MTSD风振控制理论进行了研究.
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