液體阻尼器出處

《航海科技名詞》第一版。 2100433B

1996年，經(jīng)全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定發(fā)布。

TLD又叫調(diào)頻液體阻尼器，是一種被動耗能減振裝置。

近年來進(jìn)行了大量的研究和應(yīng)用。 調(diào)諧液體阻尼器利用固定水箱中的液體在晃動過程中產(chǎn)生的動側(cè)力來提供減振作用。其具有構(gòu)造簡單，安裝容易，自動激活性能好，不需要啟動裝置等優(yōu)點(diǎn)，可兼作供水水箱使用。

質(zhì)量－彈簧－阻尼器系統(tǒng)研究背景

調(diào)諧液體阻尼器是一種固定在結(jié)構(gòu)樓層（或頂層）上的水箱。當(dāng)結(jié)構(gòu)在地震作用下而發(fā)生振動時，將帶動水箱一起運(yùn)動，使水箱中的水晃動起來產(chǎn)生波浪，此波浪對水箱壁的動水壓力就構(gòu)成了對結(jié)構(gòu)的減振力。國內(nèi)外對TLD用 于結(jié)構(gòu)風(fēng)振、地震反應(yīng)控制研究較多。TLD用于結(jié)構(gòu)抗風(fēng)抗震控制已處于工程設(shè)計(jì)和實(shí)施階段。面向工程設(shè)計(jì)，對TLD系統(tǒng)參數(shù)取值及簡化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，具有一定的應(yīng)用前景。同時高層鋼結(jié)構(gòu)重量輕、阻尼系數(shù)小，所以更易采用結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)，研究的主要目的旨在利用單個和多個調(diào)頻液體阻尼器減小高層鋼結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)時的參數(shù)取值問題及高層鋼結(jié)構(gòu)-調(diào)頻液體阻尼器系統(tǒng)抗震控制簡化設(shè)計(jì)方法，將多個調(diào)頻液體阻尼器系統(tǒng)的固有頻率按線性分布進(jìn)行設(shè)計(jì)即形成MTLD系統(tǒng)，研究其最優(yōu)頻帶寬取值及高層鋼結(jié)構(gòu)-MTLD系統(tǒng)簡化設(shè)計(jì)方法，為調(diào)頻液體阻尼器的工程設(shè)計(jì)和實(shí)施提供參考。

質(zhì)量－彈簧－阻尼器系統(tǒng)TLD簡化模型

采用Housner質(zhì)量-彈簧模型，引入液體阻尼，從而形成質(zhì)量-彈簧-阻尼器系統(tǒng)。設(shè)某一n層高層鋼結(jié)構(gòu)建筑，TLD系統(tǒng)設(shè)置于第k層，結(jié)構(gòu)受基底地震加速度擾動輸入，在地震作用下，水箱中的水將產(chǎn)生振動，箱壁產(chǎn)生的動液壓力可分為脈動壓力和振蕩壓力，脈動壓力與水箱加速度成正比，但方向相反；振蕩壓力取決于液體振蕩的波高和頻率。兩種動液壓力可分別采用兩個與箱體聯(lián)接形式不同的等效質(zhì)量的振蕩效應(yīng)來模擬。

質(zhì)量－彈簧－阻尼器系統(tǒng)研究結(jié)論

（1）將單個和多個調(diào)頻液體阻尼器引入高層鋼結(jié)構(gòu)抗震中，由于其裝置簡單、經(jīng)濟(jì)，因而具有一定的工程應(yīng)用前景。

（2）研究根據(jù)“高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程”，對高層鋼結(jié)構(gòu)阻尼比取為0.02，對TLDs和MTLD的位置都假定設(shè)置于同一樓層。

（3）研究了單個和多個調(diào)頻液體阻尼器設(shè)計(jì)參數(shù)，提供的設(shè)計(jì)參數(shù)可供工程設(shè)計(jì)查用，可以不考慮振型參與系數(shù)的影響；設(shè)計(jì)過程可為設(shè)計(jì)人員采用。

（4）數(shù)值分析及仿真分析表明，采用 目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)的單個和多個調(diào)頻液體阻尼器控制效果基本相同。

（5）采用目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)的多個調(diào)頻液體阻尼器，較采用目標(biāo)函數(shù)，設(shè)計(jì)的多個調(diào)頻液體阻尼器控制效果好；而且由于MTLD具有一定減震頻帶寬，所以MTLD較TLD/TLDs具有更好的魯棒性。

（6）多振型控制時，可設(shè)置多個TLD/TLDs/MTLD系統(tǒng)，忽略振型間的相互作用，仿照本研究的設(shè)計(jì)思想與方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2100433B