文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
高层建筑主动单个和多重调谐质量阻尼器风振控制的研究
姓名:张静怡
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:李春祥
20070201
上海交通大学硕士学位论文高层建筑主动单个和多重调谐质量阻尼器风振控制的研究摘要
高层建筑主动单个和多重调谐质量阻尼器风振控制的研究
摘要
论文首先介绍风对高层建筑的作用、结构振动控制理论的发展以及
高层建筑风致振动的控制技术。随后基于我国现行风荷载规范,建立了
风荷载作用下高层建筑-主动调谐质量阻尼器(ATMD)/主动多重调谐质量
阻尼器(AMTMD)系统的动力方程。定义 ATMD/AMTMD 最优参数准则
为:结构-ATMD/AMTMD 系统的位移和加速度响应方差的最小化。
ATMD/AMTMD 有效性的评价准则为:设置 ATMD/AMTMD 结构的最小
化位移和加速度响应方差与未设置 ATMD/AMTMD 结构的位移和加速
度响应方差之比(分别称为位移和加速度减振系数)。根据上述评价准则,
在频域内研究了结构自振频率、标准化加速度反馈增益系数、质量比等
参数对 ATMD/AMTMD 系统的最优参数(包括最优频率比、阻尼比、频
率间隔)、有效性和冲程的影响。为了在时域内验证高层建筑
ATMD/AMTMD 风致振动控制的有效性,建立了高层建筑
-ATMD/AMTMD 系统的状态空间方程。基于脉动风荷载的模拟时程,使
用一栋实际高层建筑作为算例,在时域内对高层建筑-ATMD/AMTMD 系
统进行了 Simulink 仿真分析。通过分析 ATMD/AMTMD 的有效性、冲程
及控制力时程,比较了 ATMD/AMTMD 的优劣。通过大量的计算与比较,
综合出了高层建筑 ATMD/AMTMD 风致振动控制的关键技术,为今后实
际高层建筑风致振动控制的设计与应用提供了重要的参考。
关键词:高层建筑,主动调谐质量阻尼器,主动多重调谐质量阻尼器,
脉动风荷载,风振控制,最优参数
I
上海交通大学硕士学位论文高层建筑主动单个和多重调谐质量阻尼器风振控制的研究摘要
RESEARCH OF ACTIVE SINGLE AND MULTIPLE TUNED
MASS DAMPERS FOR WIND-INDUCED VIBRATION
CONTROL OF HIGH-RISE BUILDING
ABSTRACT
In this paper, the wind-induced vibrations of tall buildings,
developments of structural vibration control theories, and wind-induced
vibration control technologies of tall buildings are firstly introduced briefly.
Subsequently, based on the current Chinese wind load codes, the motion
equations of the tall building-active tuned mass damper (ATMD)/active
multiple tuned mass dampers (AMTMD) systems are established. The
criterion for searching the optimum parameters of the ATMD/AMTMD is
defined as the minimization of the variance of displacement or acceleration
response of the structure with the ATMD/AMTMD. The criterion used to
evaluate the effectiveness of the ATMD/AMTMD is the ratio of the minimum
displacement or acceleration variance of the structure with the
ATMD/AMTMD to the displacement or acceleration variance of the structure
without the ATMD/AMTMD (referred respectively to as displacement or
accelera