應(yīng)用于框架支撐式塔器的粘滯阻尼器性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-07 22:28
由于鋼結(jié)構(gòu)等材料的快速發(fā)展和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊需要,塔器高徑比越來越大,結(jié)構(gòu)變得越來越柔,阻尼比不斷減小,這使得塔器在風(fēng)載荷和地震載荷作用下更容易產(chǎn)生振(震)動(dòng),影響塔器的正常操作和安全運(yùn)行。粘滯阻尼器是一種剛度、速度相關(guān)型阻尼器,被廣泛應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)減振(震),但尚未在塔器中得以應(yīng)用。因此,本文開展了粘滯阻尼器應(yīng)用于框架支撐式塔器的性能研究,以期為框架支撐式塔器的減振(震)提供新思路和新方法。本文以結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ),依據(jù)彈性相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)并制造了框架塔實(shí)驗(yàn)?zāi)P?設(shè)計(jì)了小型雙出桿液體粘滯阻尼器用于實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)合數(shù)值模擬研究了不同阻尼器參數(shù)條件下,粘滯阻尼器對框架塔動(dòng)力學(xué)特性及減振效果的影響。結(jié)果表明:在風(fēng)載荷和地震載荷作用下,安裝粘滯阻尼器后可有效降低塔頂振幅和各關(guān)鍵部位應(yīng)力。隨著阻尼器相對剛度Kr的減小、相對阻尼系數(shù)Cr的增加和速度指數(shù)α的減小,阻尼器減振(震)效果隨之增加。在本文研究條件下,塔頂位移幅值和關(guān)鍵部位應(yīng)力可分別降低80%以上,阻尼比增加4.5倍以上。并且隨著相對阻尼系數(shù)Cr的增加和速度指數(shù)α的減小,系統(tǒng)動(dòng)能...
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同塔器結(jié)構(gòu)示意圖
圖 1-1 不同塔器結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1-1 Different tower structure風(fēng)致振動(dòng)研究在風(fēng)載荷作用下發(fā)生的振動(dòng)按照起因可以分為兩種,分別是順振動(dòng)。構(gòu)風(fēng)致振動(dòng)風(fēng)向風(fēng)致振動(dòng)向振動(dòng)即結(jié)構(gòu)的振動(dòng)方向與風(fēng)向一致,由平均風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)兩風(fēng)可以作為恒定載荷予以考慮,脈動(dòng)風(fēng)則應(yīng)按照隨機(jī)載荷進(jìn)行發(fā)生順風(fēng)向振動(dòng)的原因。順風(fēng)向風(fēng)載荷時(shí)程曲線如圖 1-2 所示
表明起阻尼效果的氣動(dòng)力隨結(jié)構(gòu)振動(dòng)不再起抑制作用,相反卻不斷為振量。其中,覆冰電線的橫風(fēng)向振動(dòng)就是典型的馳振。4)抖振振是一種由于來流速度存在脈動(dòng)而引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng),即一個(gè)結(jié)構(gòu)恰巧處構(gòu)的卡曼渦街的下游區(qū)域中時(shí),且上游的卡曼渦街脫落頻率與下游結(jié)構(gòu)時(shí),引起下游結(jié)構(gòu)發(fā)生振動(dòng)。器風(fēng)致振動(dòng) 圓柱繞流理論器橫風(fēng)向渦激振動(dòng)的本質(zhì)就是圓柱繞流問題,國內(nèi)外諸多學(xué)者對此也進(jìn)研究。Karman 對圓柱體的漩渦脫落理論進(jìn)行了分析,如圖 1-3 所示,卡曼漩渦脫落的穩(wěn)定性判據(jù)[10],稱為 Karman 判據(jù),即當(dāng)漩渦形態(tài)和來別滿足式(1-1)和式(1-2)時(shí),可以判斷漩渦脫落頻率是穩(wěn)定的。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]位移相關(guān)摩擦阻尼器基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析[J]. 周強(qiáng),姜文,劉肖. 振動(dòng)與沖擊. 2016(22)
[2]基于環(huán)境激勵(lì)的塔器模態(tài)參數(shù)識別研究[J]. 譚蔚,徐樂,杜怡安,張晉軍. 壓力容器. 2016(02)
[3]高聳塔器的風(fēng)振模擬及其采用側(cè)向支撐的減振分析[J]. 彭恒,張榮鋼,杜顯赫,張貴辰,易寶生,游輝. 壓力容器. 2016(01)
[4]沿海一高聳塔器順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)研究[J]. 湯俊雄,惠虎,王辰. 壓力容器. 2015(06)
[5]工業(yè)塔阻尼比的計(jì)算方法探討[J]. 段振亞,李蓉,賈晉,劉新哲,蘇海濤. 石油工程建設(shè). 2013(06)
[6]高聳塔器順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)與疲勞壽命數(shù)值分析[J]. 汪睿,陳學(xué)東,范志超,聶德福. 壓力容器. 2013(11)
[7]大型塔器的地震時(shí)程響應(yīng)分析[J]. 陳志偉,楊國義,尹立軍. 壓力容器. 2013(03)
[8]框架塔動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 段振亞,李鵬飛,高攀,李蓉,譚蔚. 石油化工設(shè)備. 2012(03)
[9]Ansys在大跨徑橋梁阻尼器選型中的應(yīng)用[J]. 劉懷林,蘭海燕. 公路交通技術(shù). 2011(06)
[10]典型化工設(shè)備地震破壞形式分析與控制[J]. 謝紅梅,趙江平,張浩,宋倩文. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2011(07)
碩士論文
[1]消能減震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法研究[D]. 趙斌華.西安建筑科技大學(xué) 2014
[2]基于阻尼的高層建筑抗風(fēng)減振優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 萬瓏.南昌大學(xué) 2013
[3]考慮土—結(jié)構(gòu)相互作用的建筑結(jié)構(gòu)水平地震作用研究[D]. 劉英麗.東北大學(xué) 2008
[4]粘滯阻尼器和鉛阻尼器的理論與試驗(yàn)研究[D]. 張同忠.北京工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:2963356
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同塔器結(jié)構(gòu)示意圖
圖 1-1 不同塔器結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1-1 Different tower structure風(fēng)致振動(dòng)研究在風(fēng)載荷作用下發(fā)生的振動(dòng)按照起因可以分為兩種,分別是順振動(dòng)。構(gòu)風(fēng)致振動(dòng)風(fēng)向風(fēng)致振動(dòng)向振動(dòng)即結(jié)構(gòu)的振動(dòng)方向與風(fēng)向一致,由平均風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)兩風(fēng)可以作為恒定載荷予以考慮,脈動(dòng)風(fēng)則應(yīng)按照隨機(jī)載荷進(jìn)行發(fā)生順風(fēng)向振動(dòng)的原因。順風(fēng)向風(fēng)載荷時(shí)程曲線如圖 1-2 所示
表明起阻尼效果的氣動(dòng)力隨結(jié)構(gòu)振動(dòng)不再起抑制作用,相反卻不斷為振量。其中,覆冰電線的橫風(fēng)向振動(dòng)就是典型的馳振。4)抖振振是一種由于來流速度存在脈動(dòng)而引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng),即一個(gè)結(jié)構(gòu)恰巧處構(gòu)的卡曼渦街的下游區(qū)域中時(shí),且上游的卡曼渦街脫落頻率與下游結(jié)構(gòu)時(shí),引起下游結(jié)構(gòu)發(fā)生振動(dòng)。器風(fēng)致振動(dòng) 圓柱繞流理論器橫風(fēng)向渦激振動(dòng)的本質(zhì)就是圓柱繞流問題,國內(nèi)外諸多學(xué)者對此也進(jìn)研究。Karman 對圓柱體的漩渦脫落理論進(jìn)行了分析,如圖 1-3 所示,卡曼漩渦脫落的穩(wěn)定性判據(jù)[10],稱為 Karman 判據(jù),即當(dāng)漩渦形態(tài)和來別滿足式(1-1)和式(1-2)時(shí),可以判斷漩渦脫落頻率是穩(wěn)定的。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]位移相關(guān)摩擦阻尼器基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析[J]. 周強(qiáng),姜文,劉肖. 振動(dòng)與沖擊. 2016(22)
[2]基于環(huán)境激勵(lì)的塔器模態(tài)參數(shù)識別研究[J]. 譚蔚,徐樂,杜怡安,張晉軍. 壓力容器. 2016(02)
[3]高聳塔器的風(fēng)振模擬及其采用側(cè)向支撐的減振分析[J]. 彭恒,張榮鋼,杜顯赫,張貴辰,易寶生,游輝. 壓力容器. 2016(01)
[4]沿海一高聳塔器順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)研究[J]. 湯俊雄,惠虎,王辰. 壓力容器. 2015(06)
[5]工業(yè)塔阻尼比的計(jì)算方法探討[J]. 段振亞,李蓉,賈晉,劉新哲,蘇海濤. 石油工程建設(shè). 2013(06)
[6]高聳塔器順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)與疲勞壽命數(shù)值分析[J]. 汪睿,陳學(xué)東,范志超,聶德福. 壓力容器. 2013(11)
[7]大型塔器的地震時(shí)程響應(yīng)分析[J]. 陳志偉,楊國義,尹立軍. 壓力容器. 2013(03)
[8]框架塔動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 段振亞,李鵬飛,高攀,李蓉,譚蔚. 石油化工設(shè)備. 2012(03)
[9]Ansys在大跨徑橋梁阻尼器選型中的應(yīng)用[J]. 劉懷林,蘭海燕. 公路交通技術(shù). 2011(06)
[10]典型化工設(shè)備地震破壞形式分析與控制[J]. 謝紅梅,趙江平,張浩,宋倩文. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2011(07)
碩士論文
[1]消能減震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法研究[D]. 趙斌華.西安建筑科技大學(xué) 2014
[2]基于阻尼的高層建筑抗風(fēng)減振優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 萬瓏.南昌大學(xué) 2013
[3]考慮土—結(jié)構(gòu)相互作用的建筑結(jié)構(gòu)水平地震作用研究[D]. 劉英麗.東北大學(xué) 2008
[4]粘滯阻尼器和鉛阻尼器的理論與試驗(yàn)研究[D]. 張同忠.北京工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:2963356
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