近年来,阻尼力与位移呈线性关系的新型调谐质量阻尼器(Tuned mass damper, TMD)相继出现,其参数分析优化原理大部分属于动力数值分析缺乏理论参数优化指导。该文对白噪声作用下具有上述特性的TMD,即滞变阻尼调谐质量阻尼器(Hysteretic d...
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近年来,阻尼力与位移呈线性关系的新型调谐质量阻尼器(Tuned mass damper, TMD)相继出现,其参数分析优化原理大部分属于动力数值分析缺乏理论参数优化指导。该文对白噪声作用下具有上述特性的TMD,即滞变阻尼调谐质量阻尼器(Hysteretic damping tuned mass damper, HD-TMD)进行减振优化研究。总结了HD-TMD的力学机理并推导出相应的结构-HD-TMD系统运动方程;提出适用于HD-TMD的H_(2)优化和性能平衡设计,并通过数值拟合技术得到了最优参数公式和基于容忍度的性能平衡设计流程;以真实可用的变摩擦摆式调谐质量阻尼器(VFP-TMD)为HD-TMD的实际算例,检验所提出的优化方法对风振激励的减振性能影响。结果表明:H_(2)优化和性能平衡设计下的HD-TMD可以提供略优于传统黏滞阻尼TMD的控制效果。H_(2)优化的最优参数能使HD-TMD发挥最大的潜能从而实现最好的减振率,但面临VFP-TMD行程过大导致的摆动非线性问题。性能平衡设计下的最优参数可以控制VFP-TMD行程在线性范围内,同时发挥出良好且稳定的减振控制效果实现双赢。与最优参数公式结果相比,性能平衡设计的峰值减振率和均方差峰值减振率仅损失3.19%和0.74%。
双向支承式调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)的阻尼元件在平面运动过程中产生与结构双轴偏离的阻尼器偏转角.因此,建立了考虑TMD阻尼器偏转角的结构-TMD运动方程,并对考虑阻尼器偏转角的双向支承式TMD系统进行参数分析.提出双向...
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双向支承式调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)的阻尼元件在平面运动过程中产生与结构双轴偏离的阻尼器偏转角.因此,建立了考虑TMD阻尼器偏转角的结构-TMD运动方程,并对考虑阻尼器偏转角的双向支承式TMD系统进行参数分析.提出双向支承式TMD系统考虑阻尼器偏转角的优化方法,即基于H优化方法,利用非支配排序遗传算法求得双向TMD最优参数的数值解.以某高层景观塔作为工程算例,检验TMD阻尼器偏转角对减振效果的影响规律.结果表明:忽略TMD阻尼器偏转角将高估双向支承式TMD的减振控制效果,优化后的双向支承式TMD能提供更多的等效阻尼,结构位移响应衰减率降低1.46%,TMD最终阻尼耗能提升7.83%.优化后的TMD阻尼器的出力峰值降低,阻尼器行程增大,使双向支承式TMD具有更优的耗能能力.
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