基于mtmd对地震作用下高层结构扭转振动的控制

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1、同济大学土木工程学院硕士学位论文MTMD对地震作用下高层结构扭转振动的控制姓名：樊长龙申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：赵斌20070601摘要结构振动控制为结构抗震设计开辟了新途径。它改变了传统的单纯靠承重结构抵御地震荷载的设计思想，通过在结构中附设减振装置来减小承重结构的动力反应，本文在国内外对TMD的研究及其应用的基础上，对TMD的减振机理和参数优化设计方法进行了理论研究和仿真分析，主要完成了以下工作：对单自由度和多自由度结构系统TMD减振机理和及其参数优化设计方法进行了介绍和讨论，采用数值仿真方法，研究了TMD的质量比、TMD的阻尼比和频率比对减振效果的影响。多自由度一Mn仍系

2、统是单自由度一TMD系统的扩展。针对控制结构扭转振动的MTMD存在多种组合的情况，本文介绍了MTMD模型的选择，TMD总数和最优位置确定的方法，并通过优化分析讨论了MTMD对单自由度和多自由度结构扭转振动控制的优化设计参数。为了验证理论分析结果，本文通过建立有限元模型，分别对单层和多层结构在四种不同地震波作用下的动力反应进行了数值机仿真分析，得到了结构位移和加速度在时域和频域的分析结果。结果表明MTMD具有良好的减振控制效果，可以有效的减小高层结构在地震作用下的扭转振动效应。关键词：多重调协质量阻尼器(Mn仍)，振动控制，扭转控制，优化设计AbstractABSTRACTStructuralv

3、ibrationcontrolisanewwayformitigatingstructuralresponsetoearthquake．Thisnewconceptmeansth砒thedynamicresponseofthestructureisreducedbvitsauxiliarydevicesinstendofbythestructureitselfBasedOiltheextensivereviewonthestudyandapplicationsoftheTMDinbothchinaandabroad，thetheoreticalstudyandsimulationanalysi

4、salemadeinthisdissertationaboutthecontrolmechanismandtheoptimaldesignmethodoftheTMDandMTMD．ThemalnworkhasbeendoneiSasfollows：OnthebasisoftheoptimumdesignofSDOF-TMD’Sparameters，theinfluencesofTMD’Smassratio．theTMD’SdampingratioandTMD’sfrequencyonthecontrolefficiencyareinvestigated．MTMDsystemisadevelo

5、pmentofTMDsystem,ConsideringthevariedcombinatiOIlSofM彻forthevibrationcontrolofstructures．thechooseofMTMD’SmodelanddeterminationoftotalnumberofTMDandTMD’Soptimumlocationsaleintroduced．neoptimumdesignparametersofMTMDforcontrollingthetorsionalvibrationofSDOFandMDoFstructuresalediscussed．Fortheverificat

6、iOilofthetheoreticalanalysisresults，thefiniteelementmodelsforbothsingleandmultistorey$ffUCtUreSwithMn∞systemsaresetup，thedynamicresponsesofthestructuresunderfourkindsofseismicwavesaresimulated，analysisresultsofdisplacementandaccelerationintimedomainandfrequencydomainiSobtained．Theresultsofthesimulat

7、ionshowthatMTMDCanobviouslyreduceresponseoftorsionalvibrationoftallbuildingstructuresinducedbyseismicactionsKeywords：Multipletunedmassdampers(MTMD),vibrationcontrol，torsionalvibrationcontrol，optimumde