摘要：为提高人行桥的舒适度,提出了一种可变质量与阻尼的半主动调谐质量阻尼器(STMD)。该STMD不但能通过水泵和电磁阀等驱动装置实时调节质量以重调频率来适应人行桥动力特性的变化,而且能实时改变电涡流阻尼的磁导间距来调节阻尼系数以提高耗能效果。首先介绍了STMD变质量及变阻尼的算法及模型试验,然后进行基于人群激励概率性随机模型的案例分析。对比研究了无控结构、优化设计的被动TMD、变质量STMD、变阻尼STMD及变质量变阻尼STMD在随机协同人群荷载下的100次加速度响应,通过这100组加速度的最大值、均方根(RMS)值及最大1-s RMS值共3个舒适度评估指标的最大值、平均值和标准差,分析了不同TMD的减振效果及鲁棒性。研究结果表明,由于人群荷载和人体参数的随机性,结构的动力响应有较大的差异。整体而言,可同时变质量变阻尼的STMD具有最佳的减振效果,且其标准差也最小,即具有最好的鲁棒性。

摘要：提出一种改进的自调频单摆式TMD系统,该系统由伺服控制系统、摆绳和质量块组成,其中伺服控制系统由加速度传感器、单片机电路板和步进电机组成.摆绳悬吊在步进电机上,在特定的外界激励作用下,单片机电路板自发地启动步进电机有规律地改变摆绳的长度以调节其频率至控制结构频率附近.建立单自由度体系在PTMD控制下的动力学方程,模拟其频率的调节过程及在脉冲激励、不同频率的正弦激励和白噪声激励作用下的结构响应.通过对比单自由度门式框架在启动和不启动变频率调节两种情况下的自由振动,验证了改进的自调频单摆式TMD对原PTMD的改进效果.模拟和试验结果表明：改进的自调频单摆式TMD在PTMD频率偏离结构自振频率时能自发地调节其频率至控制结构频率附近,降低结构加速度响应峰值,提高结构阻尼比.

摘要：为了提高传统的调谐质量阻尼器(TMD)对建筑结构的减震效果,提出了一种可实时调整频率和阻尼的半主动电涡流单摆式调谐质量阻尼器(SAEC-PTMD)。由Hilbert-Huang变换(HHT)识别结构的瞬时频率,通过基于HHT的控制算法实时调节SAEC-PTMD的摆长进行频率的调节。研究并拟合了电涡流有效阻尼系数与磁导间距之间的关系,通过基于线性二次型高斯(LQG)的控制算法实时调节磁导间距,以实时调节阻尼系数。为了验证SAEC-PTMD对建筑结构的减震效果,对一单自由度结构模型在地震激励下的震动响应进行数值模拟。数值模拟中,采用一经优化设计的被动TMD (PTMD)作为对比,并考虑由主结构的累积损伤引起自身频率下降而造成PTMD的失调效应。以主结构的加速度和位移时程峰值、整体均方根值及其加速度和位移反应谱作为评价指标,评估了SAEC-PTMD在结构发生损伤前后对PTMD的改良效果。数值模拟结果表明,在结构发生损伤前后,SAEC-PTMD均比经优化设计的PTMD具有更好的减震效果。

摘要：为了改良被动式调谐质量阻尼器(TMD)对建筑结构的减震效果,本文提出了一种新型的可实时调节频率和电涡流阻尼的半主动调谐质量阻尼器(SATMD)。由Hilbert-Huang变换(HHT)识别出结构的瞬时频率,通过基于HHT的控制算法实时调节SATMD的质量进行频率的调谐;通过基于线性二次型高斯(LQG)的控制算法实时调整磁导间距来调节电涡流阻尼系数。为了验证SATMD对建筑结构的减震效果,以一单自由度结构模型为例进行地震响应模拟,同时采用一经优化设计的被动TMD作为对比,并考虑由于主结构的累积损伤等引起自身频率下降而造成被动TMD的去谐效应。以主结构的加速度和位移时程峰值、整体均方根值及TMD的耗能性能作为评价指标,对比了SATMD在主结构发生损伤前后对被动TMD的改良效果。数值模拟结果表明,在主结构发生损伤前后,SATMD均比经优化设计的被动TMD有更好的减震效果及耗能能力。

摘要：多重调谐质量阻尼器(multiple tuned mass damper,简称MTMD)常被用于大跨楼板结构的竖向振动舒适度控制中。为改善目前工程中使用的MTMD对频率调谐敏感和难以调频的缺点,提出了一种自适应多重调谐质量阻尼器(adaptive-passive MTMD,简称AP-MTMD)减振系统。该系统中的每个自适应调谐质量阻尼器(tuned mass damper,简称TMD)均具有可变质量的构造,以及由加速度传感器、控制电路板和驱动装置组成的伺服控制系统。环境激励下,控制电路板采集置于主结构上加速度传感器的信号,通过基于小波变换(wavelet transformation,简称WT)的频率识别方法识别得主结构的主导自振频率,然后自发地启动驱动装置改变TMD的质量以调谐自身频率至所识别得到的主结构频率。以某大跨楼板结构为例进行分析,首先,通过现场实测修正有限元模型;其次,根据修正前的结构模型设计了一套自适应多重TMD系统,验证了其频率自适应调节的鲁棒性;最后,通过施加若干种人行荷载,对比了启动调节前后的MTMD系统对修正后模型的减振效果。结果表明,自适应多重TMD能够自发地调谐自身频率,提高对楼板结构人致振动的减振效果。

摘要：当单摆式调谐质量阻尼器（PTMD）的频率调谐至与结构的自振频率一致时，PTMD有良好的减振效果。由于结构的设计频率与实际频率之间的偏差和结构在使用过程中发生的损伤累积等，结构的自振频率可能会偏离PTMD的控制频率，降低PTMD的减振效果。为了改善传统PTMD对频率调谐敏感的缺陷，提出的自适应单摆式TMD基于PTMD频率仅与摆长有关的特点，利用短时傅里叶变换和环境激励法识别出结构的自振频率，然后自发地启动步进电机改变摆长，以调节PTMD频率与结构频率相同。介绍了一种自适应单摆式TMD的模型装置，并用数值模拟对比了其在各种激励作用下的结构响应。结果表明，自适应单摆式TMD对结构的频率识别精度高，能够提高结构的等效阻尼比，降低结构的加速度响应。自适应单摆式TMD能够提高PTMD的减振效果，提高结构的安全性和耐久性，延长结构的使用寿命，且构造简单、需电量小，具有较好的工程应用前景。

摘要：调谐质量阻尼器(TMD)在人行桥竖向振动控制中有着广泛的应用。TMD参数对控制效果影响显著,因此要精心设计。基于人工鱼群算法提出一个考虑主结构阻尼的TMD系统优化方法。优化目标是使得结构在外部简谐激励下最大动力放大系数最小化,使经优化设计的TMD有更小的动力放大系数和更大的鲁棒性。为便于实际设计,对有不同阻尼比和质量比的结构制作最优TMD参数表并给出拟合公式。提出的TMD优化设计方法比现有方法有更好的减振率。

摘要：调谐质量阻尼器(TMD)在人行桥、大跨楼板等结构的竖向振动控制中有着较为广泛的应用。传统的TMD采用硅油作为阻尼单元,这不但会带来施工不便、耐久性差、阻尼难以调节等问题,而且硅油还会给TMD带来附加刚度,造成频率的失调。利用电涡流阻尼代替硅油,提出了一种新型的电涡流TMD,并利用大型电磁场有限元分析软件Opera3D对其进行建模分析。对永磁铁布置方式、导体板厚度和导磁板厚度进行了参数优化分析,结果表明:永磁铁布置方式对电涡流阻尼有较大的影响;电涡流阻尼随着导体板、导磁板厚度的增加呈非线性增长。最后,对经优化设计的磁路进行电涡流阻尼与磁导间距间关系的分析与公式拟合,并提出了一种有较强适用性的电涡流TMD设计方法。

摘要：人致激励下,复杂轻柔的螺旋楼梯结构可能产生较大的振动响应,这不但会造成行人的舒适度问题,过大的振动还可能造成楼梯结构的安全问题。TMD常被应用于人行桥、大跨楼板等的舒适度控制上,但在楼梯结构减振中的应用还较为少见。以一实际工程中的复杂轻柔楼梯结构为背景,分析了其自振特性和在人致激励下的加速度响应。由于分析结果不满足规范要求的加速度响应限值,故为其设计了TMD减振系统。在相同的人致激励作用下,楼梯结构的响应有较大的减小,满足规范规定的舒适度限值要求。该螺旋楼梯结构TMD减振系统的分析和设计可为类似工程的减振设计提供参考。

摘要：钢结构连桥在人行荷载作用下可能会产生较大的振动。这不但会造成行人的舒适度问题,过大的振动还可能引起结构的破坏。TMD常被用于连桥的竖向振动控制中。电涡流TMD利用电涡流阻尼机制代替传统的油阻尼器,能够提高TMD振动控制的鲁棒性,延长TMD的使用寿命。本文采用电涡流TMD对某钢结构连桥进行人致振动响应分析,对比其在相同人行荷载作用下,加设电涡流TMD前后的振动响应,并介绍了电涡流阻尼的设计步骤。结果表明,加设电涡流TMD后,连桥的加速度响应明显减小,能够满足规范的舒适度要求。该连桥结构电涡流TMD减振系统的分析与设计可为类似工程的减振设计提供参考。