南京电视塔风振主动控制的实施方案研究.pdf

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1、第32卷第5期东南大学学报（自然科学版）Voi.32No.52002年9月JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY（NaturaiScienceEdition）Sept.2002!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!南京电视塔风振主动控制的实施方案研究陆飞程文瀼李爱群（东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，南京210096）摘要：简要介绍了南京电视塔风振控制工程的现场条件，并根据实际情况论证了南京电视

2、塔风振控制的工程可行性.通过化整为零的办法解决了现场场地和运输通道狭小的问题；通过将附加质量做成圆环形，并以3个作动器与塔筒相连，解决了圆形结构控制力和控制位移实施的困难，证明了方案的可行性.文中还对工程中其他设备的设计、布置及安装也作了简要的阐述.关键词：风振；主动控制；电视塔；质量环中图分类号：TU311.3文献标识码：A文章编号：1001-050（52002）05-0799-05ResearchofimplementationofactivecontrolengineeringforNanjingTVto

3、werLuFeiChengWenrangLiAigun（TheKeyLabofR.C.&P.C.StructuresofMinistryofEducation，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China）Abstract：ThefieidconditionsoftheNanjingTVTowerisintroduced.Thefeasibiiityofitswindfiuctua-tioncontroiengineeringisdiscussed.Inordertotrans

4、ferthewhoiesystemthroughasmaiidoor，aiifaciiitycomponentsaremadetobedetachabie.Bymakingtheattachedmassasamassringconnectedtothetowerwiththreeactuators，theprobiemsofimpiementingthecontroiforceandcontroidispiacementaresoived.Moreover，thedesign，constructionandin

5、staiiationofotherpartsofwhoiesystemareaisointroducedhere-in.Keywords：windfiuctuation；activecontroi；TVtower；massring南京电视塔是一座以广播电视发射为主，兼顾南京电视塔主体结构由3条预应力混凝土空旅游观光等功能的混凝土高耸结构物.塔高310.1心矩形截面的柱肢构成.所采用的计算模型是把33m，总质量30.852X10t.位于169.78m处的大塔维实体结构沿刚度最弱方向缩聚为16维串联多自3楼内设有旋

6、转餐厅，质量为10X10t；小塔楼是贵由度平面体系，如图1所示.宾厅，位于235.48m处，质量为1000t.计算表明，根据场地条件，控制装置设在小塔楼房顶的通在百年一遇的强风作用下，该塔仍能满足承载力的风机房内，其平面为环行，内芯是圆筒形的塔身.控要求，但在八级风（V10=20.7m/s）作用下，小塔楼制装置由6部分组成：受控对象（电视塔），附加质处的加速度达0.209m/s2，超过了国际上舒适度标量，能源，作动器，测量系统，控制器.2准（小于0.15m/s）.在中国自然科学基金会与美1工作原理国科学基金会的

7、资助下，中美双方对南京电视塔的风振控制进行了合作研究［1~5］，以减小其风振加速为使小塔楼的舒适度能达到规定的要求，需对度反应.该处施加一控制力，以减小风振加速度反应.其力学表达式为收稿日期：2001-11-15.MX+CX'+KX=F（!）+U（!）（1）作者简介：陆飞（1977—），男，博士生；程文瀼（联系人），男，式中，U（!）为施加的外部控制力，U（!）=[00教授，博士生导师，cheng-ii@seu.edu.cn.800东南大学学报（自然科学版）第32卷图3系统控制回路设置在如图4所示的小塔楼上部的

8、通风机房内，面积小，空间小，运输困难，并且不能影响通风机房内通讯等设施的正常工作，这些都给控制工程的实施带来了困难.从这一实际情况出发，对控制系统各部分装置进行了研究，施工表明这样做是合理的.图l南京电视塔立面及简化模型图（单位：m）T000000000!（"）0000].据此，可以建立图2所示的简化力学模型.控制力的施加，可以通过被动控制的方式，也可以通过主动控制的方式.本工程采用主