【摘要】：近年來自立式鋼管結(jié)構(gòu)在動力作用荷載下的損傷和倒塌時有發(fā)生,調(diào)諧液柱阻尼器(Tuned Liquid Column Damper,TLCD)作為一種調(diào)頻減振器,特別適用于高聳結(jié)構(gòu)的振動控制。圍繞環(huán)形TLCD在自立式鋼管結(jié)構(gòu)中的應用,介紹了環(huán)形TLCD的構(gòu)造,并推導其力學模型,進而建立了自立式鋼管結(jié)構(gòu)環(huán)形TLCD減振的動力方程。根據(jù)自立式鋼管結(jié)構(gòu)試驗模型設計了試驗用的環(huán)形TLCD,并確定了加載與測試方案。針對自立式鋼管結(jié)構(gòu),提出了基于模擬退火算法的模型修正方法,并以底部轉(zhuǎn)動剛度和剛度修正系數(shù)為變量,以前3階實測頻率為目標,進行了算例研究,修正后的數(shù)值模型頻率最大誤差僅為1.74%。開展了環(huán)形TLCD減振試驗,并結(jié)合修正后的數(shù)值模型對試驗結(jié)果進行了比較分析。研究表明,試驗中采用的環(huán)形TLCD能夠使自立式鋼管結(jié)構(gòu)等效阻尼比由0.013 4增加到0.026 7,從而有效減小了結(jié)構(gòu)動力響應,且所編制的程序能夠一定程度預測該類減振結(jié)構(gòu)體系的動力響應。相應的數(shù)值分析方法與模型試驗能夠為自立式鋼管結(jié)構(gòu)環(huán)形TLCD的設計與應用提供參考。
[Abstract]:In recent years, damage and collapse of self-standing steel pipe structures under dynamic loads occur frequently. Tuned liquid column damper (Tuned Liquid Column Damper,TLCD), as a kind of frequency-modulated vibration absorber, is especially suitable for vibration control of high-rise structures. Based on the application of ring TLCD in self-standing steel pipe structure, this paper introduces the structure of ring TLCD, deduces its mechanical model, and establishes the dynamic equation of circular TLCD vibration reduction for self-standing steel pipe structure. According to the test model of the self-standing steel pipe structure, the annular TLCD, for the test is designed and the loading and testing scheme is determined. Aiming at the self-standing steel pipe structure, a model correction method based on simulated annealing algorithm is put forward. Taking the rotational stiffness at the bottom and the stiffness correction coefficient as variables and the former three-order measured frequency as the target, a numerical example is studied. The maximum frequency error of the modified numerical model is only 1.74%. The circular TLCD vibration reduction test is carried out and the experimental results are compared and analyzed with the modified numerical model. The results show that the equivalent damping ratio of the self-standing steel pipe structure can be increased from 0.013 4 to 0.026 7 by the annular TLCD used in the experiment, thus the dynamic response of the structure can be reduced effectively. The program can predict the dynamic response of this kind of structural system to a certain extent. The corresponding numerical analysis method and model test can provide reference for the design and application of ring TLCD for self-standing steel pipe structure.
【作者單位】： 蘇州科技大學江蘇省結(jié)構(gòu)工程重點實驗室;北京建筑大學土木與交通學院;東南大學混凝土及預應力混凝土結(jié)構(gòu)教育部重點實驗室;蘇州云白環(huán)境設備制造有限公司;
【基金】：國家自然科學基金(51408389;51438002) 江蘇省自然科學基金青年基金項目(BK20140281)
【分類號】：TU392.3

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本文編號：2447675