高耸烟囱结构调谐质量惯容阻尼器(TMDI)风振控制方法及效果研究

摘要：

高耸烟囱是一种典型的风敏感结构,尤其是横风向涡激共振会对结构安全造成不利影响,往往需要对其进行风振控制.相比传统的调谐质量阻尼器(TMD),调谐质量惯容阻尼器(TMDI)能够通过惯容器实现动力吸振器的轻量化设计.但惯容器的连接位置,不仅影响其在对高耸烟囱结构上实施的难度,对风振控制效果的影响也尚待定量化研究.该文将高耸烟囱简化为广义单自由度结构,基于风荷载频谱的滤波表示,推导了TMDI控制下结构风振响应的解析解.在此基础上,对TMDI最优设计参数进行了参数化分析,总结了相应的经验公式供设计参考.此外,通过对比TMDI与TMD的风振响应控制效果,给出了惯容器起增强控制效果的判别准则,以及TMDI的等效TMD质量比计算公式,以指导动力吸振器的轻量化设计.最后,通过对某270 m高混凝土烟囱风洞试验数据进行TMDI风振控制算例分析,验证了理论分析的有效性.结果表明,采用该文优化设计方法,TMDI可降低涡激共振锁定区内高耸烟囱的设计风荷载45％以上.

关键词：高耸结构、调谐质量惯容阻尼器、风振响应、烟囱、振动控制

所属期刊栏目：39

分类号：TU312;X966(建筑结构)

资助基金：国家重点研发计划;天津市自然科学基金;天津市科技计划项目;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项项目;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项项目

在线出版日期：2022-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：143-156