为研究颗粒阻尼器布置方案对多层结构减震性能的影响,制作了缩尺比为1/5的三层钢框架模型结构,进行了5条天然波下的地震模拟振动台试验,研究并联式单向单颗粒阻尼器(Parallel Single-dimensional Single Particle Damper,PSSPD)的减震...为研究颗粒阻尼器布置方案对多层结构减震性能的影响,制作了缩尺比为1/5的三层钢框架模型结构,进行了5条天然波下的地震模拟振动台试验,研究并联式单向单颗粒阻尼器(Parallel Single-dimensional Single Particle Damper,PSSPD)的减震控制效果。基于试验获得的模型自振频率、阻尼比等动力特性设计3种PSSPD布置方案,分析不同布置方案下模型结构的试验现象及位移和加速度响应。试验结果表明:PSSPD对结构响应峰值减震率可达到43.43%,均方根减震率可达到38.18%,其对多层结构具有良好的减震控制效果;PSSPD对结构均方根的平均减震效果要优于对峰值的平均减震效果;PSSPD布置方案对其减震效果影响显著,且其减震性能与本身参数、受控结构振动特性、地震动参数之间的耦合关系复杂。最后,建立PSSPD在任意布置方案下受控结构的力学模型,提出其数值分析流程。数值计算结果和试验结果在位移峰值及均方根方面具有良好的吻合度。展开更多
单管塔广泛地应用于5G通信设备的搭载基础,由于建设的需求,其挂载设备常常会随着5G建设的变化而变化,由于其阻尼很小,挂载设备的增加会导致其顶部振动过大,降低塔体的搭载能力。所以,对塔体顶部振动的控制显得尤为关键。因此,提出了一...单管塔广泛地应用于5G通信设备的搭载基础,由于建设的需求,其挂载设备常常会随着5G建设的变化而变化,由于其阻尼很小,挂载设备的增加会导致其顶部振动过大,降低塔体的搭载能力。所以,对塔体顶部振动的控制显得尤为关键。因此,提出了一种用颗粒阻尼调谐质量阻尼器(Particle Damping Tuned Mass Damper,PDTMD)来控制5G通信塔的顶部振动过大问题的方法。基于碰撞理论建立了利用PDTMD控制通信塔振动的数学模型,详细核算了增加PDTMD后的铁塔在风载荷下的振动响应,分析了PDTMD的阻尼机制;对比了PDTMD与传统调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)的阻尼效果。研究发现,颗粒阻尼具有良好的能量耗散能力,与传统的TMD相比,PDTMD具有更好的阻尼效果,更高的鲁棒性。最后,基于实际信号塔,对复杂环境下PDTMD的使用参数进行了优化。分析了阻尼颗粒与蜂窝结构之间的缝隙、颗粒的材质、颗粒的质量占比等对阻尼器减振效果的影响。展开更多
文摘为研究颗粒阻尼器布置方案对多层结构减震性能的影响,制作了缩尺比为1/5的三层钢框架模型结构,进行了5条天然波下的地震模拟振动台试验,研究并联式单向单颗粒阻尼器(Parallel Single-dimensional Single Particle Damper,PSSPD)的减震控制效果。基于试验获得的模型自振频率、阻尼比等动力特性设计3种PSSPD布置方案,分析不同布置方案下模型结构的试验现象及位移和加速度响应。试验结果表明:PSSPD对结构响应峰值减震率可达到43.43%,均方根减震率可达到38.18%,其对多层结构具有良好的减震控制效果;PSSPD对结构均方根的平均减震效果要优于对峰值的平均减震效果;PSSPD布置方案对其减震效果影响显著,且其减震性能与本身参数、受控结构振动特性、地震动参数之间的耦合关系复杂。最后,建立PSSPD在任意布置方案下受控结构的力学模型,提出其数值分析流程。数值计算结果和试验结果在位移峰值及均方根方面具有良好的吻合度。
文摘单管塔广泛地应用于5G通信设备的搭载基础,由于建设的需求,其挂载设备常常会随着5G建设的变化而变化,由于其阻尼很小,挂载设备的增加会导致其顶部振动过大,降低塔体的搭载能力。所以,对塔体顶部振动的控制显得尤为关键。因此,提出了一种用颗粒阻尼调谐质量阻尼器(Particle Damping Tuned Mass Damper,PDTMD)来控制5G通信塔的顶部振动过大问题的方法。基于碰撞理论建立了利用PDTMD控制通信塔振动的数学模型,详细核算了增加PDTMD后的铁塔在风载荷下的振动响应,分析了PDTMD的阻尼机制;对比了PDTMD与传统调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)的阻尼效果。研究发现,颗粒阻尼具有良好的能量耗散能力,与传统的TMD相比,PDTMD具有更好的阻尼效果,更高的鲁棒性。最后,基于实际信号塔,对复杂环境下PDTMD的使用参数进行了优化。分析了阻尼颗粒与蜂窝结构之间的缝隙、颗粒的材质、颗粒的质量占比等对阻尼器减振效果的影响。
文摘为考虑颗粒群碰撞过程中时间效应对非堆积型多颗粒阻尼器(non-packed particle damper, NPPD)减振性能的影响,在现有考虑惯容的等效单颗粒力学模型(equivalent inertia single-particle model, EISM)研究基础上,提出了基于接触单元法的等效单颗粒力学模型(equivalent inertia single-particle model based on contact element method, EISM-CE),并基于Runge-Kutta算法建立了NPPD单自由度结构运动状态求解算法。设计进行附加NPPD单层钢框架结构振动台试验,探究不同填充率对结构顶层位移频响曲线的影响规律,提出了EISM-CE参数取值原则,进而进行力学模型试验验证及模型对比分析。在模型验证合理性基础上,基于EISM-CE依次进行了自由振动、简谐激励及记录强震动下减振性能及能量变化规律分析。研究结果表明,与现有EISM相比,提出的基于接触单元法的EISM-CE模型及参数取值原则更加合理有效。减振性能数值分析结果表明,不同激励下NPPD均具有较好的减振性能;考虑碰撞时间效应后EISM-CE与EISM对应减振性能及机理分析结果存在一定的差异。
