TMD產(chǎn)品介紹
調(diào)頻質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)由配重質(zhì)量、彈簧和阻尼元件組成,如圖1.2所示。它將阻尼器系統(tǒng)自身的振動(dòng)頻率調(diào)整到結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主要頻率附近,通過(guò)TMD與主結(jié)構(gòu)間的相互作用,可實(shí)現(xiàn)能量從主結(jié)構(gòu)向調(diào)頻質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移,達(dá)到減小主結(jié)構(gòu)振動(dòng)的目的。
調(diào)諧質(zhì)量阻尼器TMD
質(zhì)量塊
調(diào)頻質(zhì)量阻尼器主要是利用質(zhì)量塊與結(jié)構(gòu)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)量塊慣性力對(duì)結(jié)構(gòu)的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)減振的目的,在高層建筑中常采用混凝土樓板或?qū)iT(mén)制作的混凝土塊或鋼板等附加質(zhì)量,而在電視塔中常采用塔樓中水箱作為質(zhì)量塊。一般而言,TMD質(zhì)量塊的重量越大越好,但質(zhì)量的增加不一定與控制效果提高成正比。當(dāng)其超過(guò)一定值以后,隨著質(zhì)量塊的增加,振動(dòng)控制效果提高并不明顯,但TMD質(zhì)量太大,勢(shì)必造成結(jié)構(gòu)的固有頻率有較大幅度的降低而接近脈動(dòng)風(fēng)的頻率,使響應(yīng)增大,不僅起不到減振作用,反而加劇了結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。另外,過(guò)大的質(zhì)量塊也會(huì)影響到建筑的使用功能,因此在實(shí)際工程中TMD的質(zhì)量通常不會(huì)太大,一般取主體結(jié)構(gòu)總質(zhì)量的0.5%-2%左右。
彈簧系統(tǒng)
彈簧系統(tǒng)的作用是調(diào)整TMD自振頻率,使之與結(jié)構(gòu)的被控自振頻率接近,以期達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的較好控制。當(dāng)TMD的頻率比被控頻率略小時(shí),控制************。彈簧系統(tǒng)可用普通的螺旋彈簧或用氣動(dòng)彈簧(通過(guò)調(diào)節(jié)氣體壓力來(lái)改變彈簧剛度)制作。
阻尼系統(tǒng)
TMD的阻尼系統(tǒng)主要用來(lái)耗散能量,所以TMD阻尼系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與否是決定TMD系統(tǒng)能否起到較好控制效果的關(guān)鍵。通常采用油壓阻尼器,它可以通過(guò)調(diào)節(jié)活塞面積和油的粘度來(lái)控制阻尼值。對(duì)于阻尼比的取值,一般認(rèn)為隨著TMD阻尼的增大,其減振效果更好。但由于TMD減振是通過(guò)其質(zhì)量塊與結(jié)構(gòu)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)抑制被控結(jié)構(gòu)的振動(dòng),如果TMD的阻尼較大,其彈性元件的變形能就會(huì)被較多地消耗掉,使其質(zhì)量塊的振動(dòng)強(qiáng)度減弱,從而削弱TMD的制振能力。TMD阻尼比的取值范圍約為0.03-0.2。
TMD產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)
TMD產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn):
(1)對(duì)結(jié)構(gòu)功能的影響較小,頻率可調(diào),調(diào)節(jié)范圍在±15%左右。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力特性實(shí)測(cè)結(jié)果來(lái)適當(dāng)調(diào)整其頻率,消除由于計(jì)算或施工等方面的原因?qū)е碌墓こ虒?shí)際頻率與計(jì)算頻率不一致的不利影響,保證TMD系統(tǒng)減振的有效性。
(2)設(shè)有雙向?qū)蜓b置,有效消除非主振方向可能出現(xiàn)的搖擺或傾覆現(xiàn)象。
(3)力學(xué)性能可控且穩(wěn)定,具有良好的耐久性(包括耐老化性能、疲勞性能)。
(4)構(gòu)造緊湊合理,占用體積比較小,可控制******高度,提高空間利用率。
(5)無(wú)須對(duì)主結(jié)構(gòu)采取傳統(tǒng)的加強(qiáng)措施(如加大斷面、增強(qiáng)配筋、加強(qiáng)剛度、加設(shè)構(gòu)件等),且減振效果明顯,便于施工、安裝、維護(hù)。
(6)節(jié)省結(jié)構(gòu)造價(jià)。動(dòng)力調(diào)頻能將主體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)明顯衰減,因而使主體結(jié)構(gòu)的
構(gòu)件減少,構(gòu)件斷面減小,配筋減少,構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工簡(jiǎn)化等,明顯節(jié)省結(jié)構(gòu)造價(jià)。
(7)適用范圍廣:既能用于地震減震,也能用于風(fēng)、海灣、機(jī)器振動(dòng)或環(huán)境振動(dòng)等各
種振動(dòng)沖擊或振動(dòng)干擾的減振。
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