调谐质量阻尼弹簧减震器的有效性及工程应用
一项技术被应用于实际工程一般需经历概念的提出、理论研究和工程应用3个阶段。将调谐质量阻尼减震器的发展归结为单个调谐质量阻尼弹簧减震器研究,多重调谐质量阻尼器研究及调谐质量阻尼减震器概念扩展3个阶段。自调谐质量阻尼减震器概念被提出以后,国内外学者针对应用于调谐减震器技术的调谐质量阻尼减震器系统作了大量的研究工作,取得了许多有益的成果。随着调谐质量阻尼减震器系统研究逐渐深入,针对调谐质量阻尼减震器是否具有减震效果,很多学者提出了不同观点。
1)调谐质量阻尼减震器对减震有效。研究发现,调谐质量吊式阻尼弹簧减震器对结构地震反应控制是有效的,被动调谐减震控制体系可以有效地控制高层建筑、大跨桥梁、高耸塔架等柔性建筑在地震作用下的振动。
2)调谐质量阻尼减震器对减震无效。地震波作用下的无阻尼结构一调谐质量阻尼减震器系统模型的数值模拟结果显示,调谐质量阻尼减震器在减小此结构地震反应方面是无效的。
3)调谐质量阻尼减震器在特定情况下有效。对3种不同结构进行了调谐质量阻尼减震器控制研究结果表明在某些情况下调谐质量阻尼减震器是有效的,而在另一些情况下调谐质量阻尼减震器有效性较差,甚至是无效的,同时还指出调谐质量阻尼减震器的有效性依赖于输入地震动的频率。对调谐质量阻尼减震器的结构地震反应控制的研究表明,如果结构-调谐质量阻尼减震器系统前二阶模态阻尼比等于结构阻尼比和调谐质量阻尼减震器阻尼比的平均值时,调谐质量阻尼减震器能够有效地减小结构的地震反应。
大量的理论和试验研究表明,调谐质量阻尼减震器的有效性与很多因素有关,当参数设置合适,减振效果的有效性非常明显;参数设置不合适,有效性降低或者趋于无效。
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