针对调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)系统应用于轻型结构时易失调从而导致减振效果下降的问题,提出了一种新型形状记忆合金半主动TMD系统。该系统利用钢索悬吊质量块并承担其全部重量,使用有效截面为矩形的大尺寸镍钛形状记忆合...针对调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)系统应用于轻型结构时易失调从而导致减振效果下降的问题,提出了一种新型形状记忆合金半主动TMD系统。该系统利用钢索悬吊质量块并承担其全部重量,使用有效截面为矩形的大尺寸镍钛形状记忆合金棒材,提供TMD系统水平面2个方向不同的抗弯刚度。为了研究该系统的半主动性能,进行了足尺形状记忆合金半主动TMD系统的自由振动试验,通过改变形状记忆合金的工作温度,研究了温度变化对TMD系统频率及阻尼比的影响。研究结果表明,控制形状记忆合金工作温度从-40~+80℃,TMD系统的频率随温度升高呈现升高趋势,而阻尼比随温度升高呈现下降趋势。将该新型形状记忆合金半主动TMD系统应用于受控结构中,一旦TMD失调,可以通过改变形状记忆合金的温度使其重新调谐。因此,设计的新型形状记忆合金TMD系统在轻型结构减振研究中具有一定的工程应用价值和前景。展开更多
文摘为提高建筑结构的抗震性能,解决传统被动式调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)减振频带窄且自身频率难以调节的缺点,基于由形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)材料制成的SMA弹簧,提出了一种具有调频能力的新型TMD(shape memory alloy tuned mass damper,SMA-TMD)。通过频率测试试验发现,SMA-TMD的频率会随着通入SMA弹簧电流的增大而升高。通过设计并开展振动台试验,验证SMA-TMD在调频与减振性能方面的可行性与有效性。试验结果表明,与失谐的传统TMD相比,通过调节输入电流而与主体结构再次调谐的SMA-TMD,在控制结构顶层峰值加速度响应方面,能够展现出更高的减振率,减振性能至少可提升21.5%。此外,SMA-TMD的工作行程相比于传统TMD也有显著改善,前后2组试验工况下的最大工作行程分别至少能够降低46.9%、39.2%。这不仅能够节省装置的安装空间,预留更多的建筑面积,还可拓宽装置的应用场景,使其能够布置在一些具有空间局限性的结构中。
文摘针对调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)系统应用于轻型结构时易失调从而导致减振效果下降的问题,提出了一种新型形状记忆合金半主动TMD系统。该系统利用钢索悬吊质量块并承担其全部重量,使用有效截面为矩形的大尺寸镍钛形状记忆合金棒材,提供TMD系统水平面2个方向不同的抗弯刚度。为了研究该系统的半主动性能,进行了足尺形状记忆合金半主动TMD系统的自由振动试验,通过改变形状记忆合金的工作温度,研究了温度变化对TMD系统频率及阻尼比的影响。研究结果表明,控制形状记忆合金工作温度从-40~+80℃,TMD系统的频率随温度升高呈现升高趋势,而阻尼比随温度升高呈现下降趋势。将该新型形状记忆合金半主动TMD系统应用于受控结构中,一旦TMD失调,可以通过改变形状记忆合金的温度使其重新调谐。因此,设计的新型形状记忆合金TMD系统在轻型结构减振研究中具有一定的工程应用价值和前景。
