国家自然科学基金(50478031) 作品数:9 被引量:63 H指数:4 相关作者: 滕军 鲁志雄 刘红军 马伯涛 容柏生 更多>> 相关机构: 哈尔滨工业大学 广州容柏生建筑工程设计事务所 河南理工大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 建筑科学 理学 更多>>
脉动风作用下电视塔桅杆结构TMD控制的惯性质量与位置优化 被引量:9 2006年 本文以深圳市梧桐山电视塔桅杆结构风振控制项目为背景,分析了风荷载的动力特性,给出了脉动风荷载的模拟方法;采用调谐质量阻尼控制方法和线性吸振、非线性耗能的结构控制策略,对控制装置进行了系统设计,分析了装置的惯性质量效应并提出了装置的优化布置方法;在模拟脉动风荷载作用下采用振型分解和时程分析相结合的方法,对结构进行动力分析和振动控制效果计算,为TMD高耸结构抗风设计提供了依据。 滕军 高峰 刘红军 李长朴 李洪峰关键词:脉动风模拟 广州电视塔悬挂TMD设计与减振性能研究 减振装置的安装布置通常受到实际结构空间的限制。针对悬挂TMD(Turning mass damper)的摆长受空间限制时,通过在悬挂摆上嫁接惯性齿轮系的方法,在小摆幅情况下,导出计算等效摆长的表达式。有建模误差时,可以改... 闫安志 滕军 李鑫 鲁志雄关键词:电视塔 TMD 转动惯量 传动比 减振 文献传递 Variable stiffness control algorithm for high-rising buildings of closely spaced frequencies based on wavelet transforms 2010年 To establish the algorithm of SAT-TMD system with the wavelet transform(WT),the modal mass participation ratio is proposed to distinguish if the high-rising structure has the characteristic of closely distributed frequencies.A time varying analytical model of high-rising structure such as TV-tower with the SAT-TMD is developed.The proposed new idea is to use WT to identify the dominant frequency of structural response in a segment time,and track its variation as a function of time to retune the SAT-TMD.The effectiveness of SAT-TMD is investigated and it is more robust to change in building stiffness and damping than that of the TMD with a fixed frequency corresponding to a fixed mode frequency of the building.It is proved that SAT-TMD is particularly effective in reducing the response even when the building stiffness is changed by ±15%;whereas the TMD loses its effectiveness under such building stiffness variations. 滕军 鲁志雄 闫安志高层结构屋顶构架风振控制设计与研究 被引量:9 2006年 以合景大厦为工程背景,介绍了屋顶构架风振控制设计,并给出了基于弯曲错动耗能的阻尼片的试验性能分析及屋顶构架控制的数值计算结果.分析结果表明:增加阻尼材料厚度和钢板厚度均可增加阻尼片的耗能能力;在结构中布置阻尼片可以有效地降低屋顶构架及结构顶层的动力响应,能够较好地改善屋顶构架的层间相对位移,满足结构舒适度要求.构架层间位移角最大控制效果为41.4%,构架顶点位移响应最大值控制效果为13.9%,结构顶点加速度响应最大值控制效果为38.3%.在本工程采用的耗能减振技术,具有明显的技术经济效益. 李祚华 滕军 容柏生 刘红军 马伯涛关键词:风振控制 高层结构 脉动风激励下TMD碰撞控制研究 2008年 强震和强风作用下,TMD与主结构之间会产生碰撞。本文基于Hertz碰撞模型,考虑碰撞刚度,碰撞间距和TMD刚度等参数的变化,研究了TMD振动冲击系统的动力特性。结果表明:TMD系统对Hertz碰撞刚度系数是敏感的,碰撞过程中存在最优间距,碰撞TMD可以提高TMD失调系统的鲁棒性。 鲁志雄 闫安志关键词:TMD 振动控制 风激励 高耸结构TMD接触非线性阻尼振动控制研究 被引量:9 2009年 调谐质量阻尼器(TMD)能有效地控制高层建筑结构的风致振动,而TMD子结构往往将产生过大的冲程,且由于荷载不确定性决定其冲程也是不可确定的,故必须进行限位设计。鉴于此,对TMD的限位控制进行研究,提出了大阻尼TMD系统、开关阻尼限位控制和离位阻尼限位控制三种不同的限位策略。以广州新中轴线电视塔结构为分析模型,结合TMD系统在运动过程中的8个工作状态,给出了在考虑开关阻尼限位控制和离位阻尼限位控制两种限位控制策略下系统的运动方程,并进行了风载激励下的数值仿真分析。数值分析的结果表明:不同限位间距时,两种限位工况对系统位移、加速度响应的峰值和均方值控制效果规律不尽相同;对于开关限位控制,当限位距离为TMD最优控制下摆幅的36%时,在控制效果损失约4%的前提下,TMD的摆幅与最优控制下的摆幅相比,减少了约45%;当TMD摆幅相同时,与大阻尼TMD系统相比,其控制效果高8%;离位限位控制对结构加速度峰值有更好的控制效果。恰当地选择限位距离和限位阻尼系数,既能改善风致振动下结构的舒适度,又能减小TMD的摆幅。 滕军 鲁志雄 肖仪清 闫安志 李成涛关键词:TMD 振动控制 基于弯曲错动的耗能阻尼片机理分析与试验研究 被引量:3 2008年 以广州合景大厦顶部玻璃幕墙减振设计为工程背景设计了新型夹层钢板橡胶耗能阻尼片。探讨了靠弯曲错动耗能的粘弹性阻尼片的工作机理,建立了耗能阻尼片设计与ANSYS软件计算的接口。利用几何关系、物理关系等建立阻尼理论的Kelvin-Voigt模型,通过机理分析得出等效阻尼力。选择了3组典型试件进行同工况动力试验,验证和分析了等效阻尼力模型。所提出的理论模型能够提供任意尺寸和任意布置的耗能阻尼片适用ANSYS计算的阻尼单元,可直接用于结构减振控制时程分析计算。理论计算、同工况动力试验以及ANSYS软件计算所表现出的结果具有较好的一致性,说明理论分析可以用于一般工程的耗能阻尼片设计。 滕军 马伯涛 容柏生 刘红军 李祚华关键词:减振控制 耗能 电视塔结构风振控制系统优化与在线监测研究 2006年 以深圳市梧桐山电视塔为对象,采用调谐质量阻尼控制方法和线性吸振、非线性耗能的结构控制策略,在其桅杆段设置多个悬吊质量摆来控制结构的风振响应;采用A nsys大型通用有限元软件,对电视塔结构进行风振控制响应分析;介绍了电视塔控制装置在线健康监测系统的系统构成、监测内容、仪器选择及软件配置,并给出根据监测数据来判断结构风振控制效果、控制装置的运行状态和装置吊索的疲劳损伤情况的方法。 滕军 李长朴 刘红军 高峰 李洪峰关键词:电视塔 调谐质量阻尼器 风振控制 健康监测 提高连肢墙抗震性能的连梁耗能构件关键技术 被引量:34 2007年 鉴于连肢剪力墙结构破坏机理及连梁在连肢剪力墙结构中的特殊作用,提出采用耗能减震方法提高罕遇地震作用下剪力墙结构性能的抗震设计思想,并设计出一种实用的新型软钢耗能构件及其代替或附加于连梁上的构造方案,以提高剪力墙结构的抗震性能。动力弹塑性计算结果表明,该新型软钢耗能构件耗能效果良好,罕遇地震作用下剪力墙的抗倒塌性能得以提高。 滕军 马伯涛 周正根 鲁志雄关键词:剪力墙 耗能 软钢阻尼器 动力弹塑性 SDOF-TMD控制系统能量响应特性与能量谱研究 被引量:2 2009年 目的研究弹性单自由度(SDOF)结构调谐质量阻尼(TMD)控制系统的能量响应特性和控制系统的能量谱变化规律.方法采用地震激励下结构位移均方值最小为优化目标的TMD最优参数表达式,基于相对能量计算公式,并考虑了TMD子结构的不同频率比、质量比和阻尼比等参数摄动来分析控制系统能量谱变化规律.结果在El centro地震作用下,TMD能较好地控制主结构的各项能量响应.TMD控制系统在短周期0—0.5s和长周期3.2—4s范围内,系统能量对TMD参数变化不敏感;在1.0~3.2s范围内,质量比越大,其动能、势能和输入能的控制效果越好,且存在最优调谐频率比;控制系统的能量反应对TMD子结构的阻尼比变化不敏感.结论TMD需要积累较大的能量才能对结构有较好的控制效果,TMD子结构参数是影响TMD控制系统能量谱变化规律的重要指标. 滕军 鲁志雄 董志君关键词:TMD 能量谱 地震反应 控制系统