调谐质量阻尼器TMD资料

旋转惯质双调谐质量阻尼器的优化与风振控制研究旋转惯质双调谐质量阻尼器（Rotating Inertia Dual-Tuned Mass Damper，简称RIDTMD）是一种用于结构振动控制的被动调谐质量阻尼器。

RIDTMD结构简单，具有良好的振动控制效果，特别适用于高层建筑等大型工程结构。

在实际应用中，RIDTMD在风振控制方面还存在一定的问题，需要进一步优化和研究。

本文将重点研究RIDTMD在风振控制中的优化问题，并结合实际案例进行分析和探讨。

将对RIDTMD的原理和结构进行简要介绍，然后对其在风振控制中存在的问题进行分析，接着提出优化策略并进行仿真模拟，最后结合实际案例进行验证和分析。

一、RIDTMD的原理和结构RIDTMD是一种被动质量阻尼器，由惯性质点和阻尼器组成。

其原理是通过调谐质量块的振动频率与结构的主要振动频率一致，从而达到振动控制的目的。

RIDTMD可以有效减小结构的振动幅值，并且对于多自由度结构也有较好的控制效果。

RIDTMD的结构相对简单，主要包括质量块、阻尼器和连接设备。

质量块一般采用钢材或混凝土制成，具有一定的质量和刚度；阻尼器通常采用液压缓冲器或摩擦阻尼器，用于消耗结构振动的能量。

连接设备用于将RIDTMD与结构连接起来，使其能够有效地作用于结构振动控制。

二、RIDTMD在风振控制中存在的问题在实际应用中，RIDTMD在风振控制中存在一定的问题。

风作用下结构的振动频率可能会发生变化，导致质量块的调谐频率不再与结构的主要振动频率一致，影响了RIDTMD的控制效果。

风力对结构的激励可能会引起质量块的旋转，从而影响质量块与结构的振动耦合，使得RIDTMD的控制效果下降。

RIDTMD的设计参数对于结构的振动控制效果具有较大的影响，包括质量块的质量、刚度和阻尼器的参数等。

而这些参数的优化需要考虑结构的特性、外力的变化以及动力学响应等多方面因素，较为复杂。

1.基于风荷载的振动频率识别技术，确保质量块的调谐频率与结构的主要振动频率保持一致；2.引入旋转惯性制动器，限制质量块的旋转运动，提高质量块与结构的振动耦合；3.结合实际工程情况，对RIDTMD的设计参数进行优化，使其能够适应结构的振动特性和外力的变化。

调谐质量阻尼器（TMD）在高层抗震中的应用摘要：随着经济的发展，高层建筑大量涌现，TMD系统被广泛应用。

越来越多的学者对TMD系统进行研究和改进。

本文介绍了TMD系统的基本工作原理，总结了其各种新形式，分析了它的研究现状，并指出了两个新的研究方向等。

关键词：TMD系统高层建筑抗震原理发展应用The use of the tuned mass damper in the seismic resistanceof the high-rise buildingAbstract：With the economic development, the high-rise buildings spring up, then, the tuned mass dampers are extensively used. More and more scholars research and improve the tuned mass damper. This thesis introduces the operating principle of the tuned mass damper，summarizes many new forms of the tuned mass damper, analyzes its research status and even points out two new research directions.Keyword: the tuned mass damper the high-rise building seismic resistance principle development use1.引言随着社会经济的快速发展，城市人口密度不断增长，城市建筑用地日益紧张，高层建筑成为城市化发展的必然趋势[1-3]。

高层及超高层建筑的不断涌现，加上建筑物的高度和高宽比的增加以及轻质高强材料的应用，导致结构刚度和阻尼不断下降。

什么是TMD阻尼器？TMD阻尼器是调频质量阻尼器，同时又叫作动力吸振器，是结构被动控制措施的一种，主要应用于抗风和提高人体舒适性。

通过在主结构上增加一个辅助机构，在主结构受到外界动态力作用时，提供一个频率几乎相等，与结构运动方向相反的力，来部分抵消外界激励引起的结构响应。

通过合理设计质量、刚度与阻尼系数，调节辅助机构的固有频率接近（微大于）主系统的控制频率。

同时由于其提供与速度方向相反的力，由此得名：调频质量阻尼器。

TMD通常由弹簧、质量块与线性粘滞阻尼器组成。

调频质量阻尼器主要应用以下情况：高耸结构（如观光塔、摩天大楼、电视台、烟囱等）在风力激振下，激发破坏性的振动，使主结构长期振幅过大，影响人们的舒适度。

大跨度或者悬挑结构（如人行天桥、体育看台、大型桥梁等），在交通或行人步行的激振下产生共振，尽管这些振动对结构本身强度并无多大危害，但会大大影响行人或者工作人员的舒适度。

特殊建筑物内的楼层，如房间布置了振动频率与楼板频率接近的机械设备，设备在运动时激发楼板振动。

以上结构大多具有尺寸大、固有频率低和结构阻尼小等特点，采用调频质量阻尼器，可以有效的降低共振响应。

调频质量阻尼器的控振原理：它具有质量、刚度、阻尼的综合特性，通过改变质量或刚度调整子结构的自振频率，使其接近主结构的基本频率或激励频率，当主结构受激励而振动时，子结构就会产生一个与结构振动方向相反的惯性力作用在结构上，使主结构的振动反应（振动加速度、速度和位移）衰减并受到控制, 同时还将主结构的动能部分转化为子结构的动能，并通过子结构的阻尼耗散掉。

子结构在减振控制过程中相当于一个阻尼器，及调频质量阻尼器。

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TLD和TMD减震的优化设计方法及应用TLD（液体摇摆阻尼器）和TMD（质量摆锤阻尼器）是常用的结构减震器，用于减小结构的振动响应。

在抗震工程中，优化设计方法和应用对于提高结构的抗震性能至关重要。

本文将介绍TLD和TMD减震的优化设计方法和应用。

首先，对于TLD的优化设计方法和应用。

TLD是一种利用阻尼液体的在结构中摆动的阻尼器。

常见的TLD设计方法是通过调整阻尼液体的质量、液位和孔径等参数来实现。

优化设计方法主要包括以下几个方面：1.结构参数调整：根据结构的动力特性，调整TLD的位置和参数，使其与结构之间达到最佳的耦合效果。

2.液体参数调整：通过调整阻尼液体的质量、液位和孔径等参数，达到最佳的阻尼效果。

3.阻尼液体的选取：选择合适的阻尼液体以保证TLD的稳定性和耐久性。

4.监测与控制系统：设计合理的监测与控制系统，能够实时监测结构的振动响应，并根据实际情况对TLD进行控制，以达到最佳的减震效果。

TLD广泛应用于高层建筑、大跨度桥梁和长跨度风力发电机等结构中。

通过减小结构的振动响应，可以提高结构的抗震能力和稳定性。

典型的应用案例包括：1.台北101大楼：为了抵抗台北地区的高架地震波，TLD作为主要减震措施被运用在该大楼中。

经过优化设计，TLD成功减小了结构的振动幅值，保证了大楼的安全性和稳定性。

2.日本大桥：日本是地震频发地区，为了保证大桥的耐震性能，TLD 被广泛应用于桥梁结构中。

通过优化设计，TLD减小了桥梁的振动响应，保障了大桥的安全性和稳定性。

接下来是对于TMD的优化设计方法和应用的介绍。

TMD是一种通过调整质量和刚度等参数来减小结构振动响应的阻尼器。

TMD的优化设计方法包括以下几个方面：1.质量参数调整：通过调整TMD的质量以达到最佳的阻尼效果。

2.刚度参数调整：调整TMD的刚度参数以适应不同结构的动力特性。

3.位置优化：优化TMD的位置以实现与结构的适当耦合。

TMD广泛应用于高层建筑和桥梁等结构中。

调谐质量阻尼器（TMD）的研究综述工程力学祁丽丽（河南理工大学土木工程学院，河南焦作 454003）摘要：本文对调谐质量阻尼器（TMD）的构造及工作机理进行了分析，归纳总结了TMD的发展阶段，并举例阐述了TMD在结构振动与控制方面的应用，从而说明TMD在土木工程防灾减灾技术中发挥着重要作用，由此可见TMD具有良好的发展前景和研究价值。

关键词：调谐质量阻尼器，吸振器，阻尼器，减振作用A General Statement to the Research of Tuned Mass DamperQI Li-li( Institute of Civil Engineering, Henan Polytechnic University，Jiaozuo 454003，China）Abstract：The structure and working mechanism of tuned mass damper are analysed in the article and it summarizes the development stages of TMD and illustrates the applications of TMD in structural vibration and control.Thus TMD plays an important role in disaster prevention and reduction technology . From the article we can learnTMD has good development prospect and the research value.Key words：t uned mass damper;absorption isolator;damper;damping effect1 引言随着结构振动控制技术的迅速发展，调谐减振技术的理论研究变得更加成熟，应用也更加广泛。

混凝土结构中的减振处理方法一、前言在混凝土结构中，由于地震、风荷载等外部因素以及结构自身的振动，会产生较大的震动，而这些震动会给建筑物及人员带来威胁和危害。

因此，混凝土结构中的减振处理方法成为了一个热门的话题，本文将系统性地介绍混凝土结构中的减振处理方法。

二、减振的原理减振处理的本质是通过添加一些减振装置或采取某些措施，来消耗结构振动的能量，从而降低其振动幅值，达到减振的目的。

减振处理的原理主要有两种：1. 调谐质量阻尼调谐质量阻尼（TMD）是一种常见的减振方法，其原理是通过添加一个与结构振动频率相同的质量、阻尼和弹簧系统，在结构振动时，质量系统会与结构同频振动，从而消耗结构振动的能量，达到减振的目的。

调谐阻尼系统是基于混凝土结构的自振频率来设计的，因此需要进行精确的计算和设计，以确保其有效性。

2. 能量吸收能量吸收是另一种常见的减振方法，其原理是通过添加一些能吸收结构振动能量的装置，如阻尼器、摩擦器等，来消耗结构振动的能量，达到减振的目的。

三、减振处理方法1. 调谐质量阻尼调谐质量阻尼是一种常见的减振方法，可应用于混凝土结构中。

其具体实现方式是在混凝土结构的顶部或底部安装一个调谐质量阻尼器，其结构通常包括一个质量、一个阻尼器和一个弹簧系统。

在结构振动时，质量系统会与结构同频振动，从而消耗结构振动的能量，达到减振的目的。

调谐阻尼系统的设计需要进行精确的计算和设计，以确保其有效性。

调谐质量阻尼的优点是结构的振动幅值可以被有效地降低，但其缺点是需要进行精确的计算和设计，成本较高。

2. 阻尼器阻尼器是一种能够吸收结构振动能量的装置，在混凝土结构中也可以使用。

其具体实现方式是在结构的关键位置上安装阻尼器，当结构振动时，阻尼器会吸收部分振动能量，从而降低结构振动幅值。

阻尼器的种类有很多，如摩擦阻尼器、液体阻尼器等。

阻尼器的优点是结构的振动幅值可以被有效地降低，而且成本较低，但其缺点是需要进行精确的计算和设计，以确保其有效性。

调谐质量阻尼器定义
调谐质量阻尼器（TMD）是一种被广泛应用于结构振动控制领域的装置。

它通过与结构共振频率相匹配的质量和阻尼特性，有效地减小结构振动的幅值。

TMD通常由一个质量块、弹簧和阻尼器组成，其工作原理基于质量块的惯性和阻尼器的能量耗散。

TMD的主要作用是通过消耗结构振动的能量来减小结构的振动响应。

当结构受到外部激励时，TMD会产生与结构振动方向相反的惯性力，从而减小结构的振动幅值。

同时，阻尼器会吸收和耗散结构振动的能量，进一步减小结构的振动响应。

调谐质量阻尼器的设计需要考虑结构的固有频率、质量比和阻尼比等参数。

通过合理选择这些参数，可以实现最佳的振动控制效果。

在实际应用中，TMD通常被安装在建筑物、桥梁、风力发电机塔等结构中，以减小结构受到的地震、风载等动力负荷引起的振动响应。

总之，调谐质量阻尼器是一种用于结构振动控制的装置，通过消耗振动能量来减小结构振动幅值，提高结构的抗震性能和舒适性。

调频质量阻尼器（Tuned MassDamper，TMD）系统是结构被动减震控制体系的一种，其工作原理是通过质量块与弹簧用来提供惯性力,以此来控制被控结构的振动，即使在恶劣环境下也能起到减振作用，同时控制结构多阶共振频率的振动，扩大抑制振动的适用范围。

它是由主结构和附加在主结构上的子结构组成，其中子结构包括固体质量（重量）、弹簧减震器和阻尼器等，TMD构造简单、使用方便，轻巧、美观，适应环境面宽，其工作控振原理如下所示：
它通过改变质量或者是刚度调整子结构的自振频率，使其接近主结构的基本频率或者是激励频率，使主结构的振动反应衰减并受到控制，子结构在减震控制过程中相当于一个阻尼器，因此，大家把子结构称作“调频质量阻尼器”。

其特点和优势主要有：
一是设有双向定位装置，可以有效防止受到侧向力时出现的左右摇摆和失控倾覆等现象。

二是调频质量阻尼器调谐刚度可以根据需要适当调节，调节范围在±15%左右，根据现场动力特性实例结果来适当改变其调谐频率，消除由于计算或者施工等方面的原因造成的工程实际频率与计算频率不一致的影响，提高系统的实际控制结果。

三是调频质量阻尼器中的粘滞流体阻尼器被设计成可控制型，以消除阻尼器内摩擦力造成系统振动灵敏度较差而出现滞后的现象。

四、整套系统结构紧凑合理，占用体积小，可控制最大高度，提高空间利用率。

上述内容仅供参考，了解更多这方面的信息，可咨询专业的生产厂家：南京大德减震科技有限公司进行详细的了解，提供专业的工程减隔震技术咨询、各类减隔震产品的生产、试验、销售、安装、售后服务等一体化服务，拥有专利二十余项，拥有丰富的减震产品研发制造经验，参与过奥林匹克工程多项国家重点工程的方案设计、产品制造、安装、售后等工作。

城市里有很多高楼大厦，处于整体考虑，大楼都安装了阻尼器用来减震。

例如：台北101大楼，上海中心大厦等，在这些建筑中，不可或缺的就是调频质量阻尼器TMD，在楼梯或者是平台等地方，其安装方式有所不同。

它是结构被动减震控制体系的一种，主结构和附加在主结构上的子结构组成，子结构包括固体质量（重量）、弹簧减震器和阻尼器等，具有质量、刚度、阻尼的综合特性，通过改变质量或刚度调整子结构的自振频率，使其接近主结构的基本频率或激励频率，当主结构受激励而振动时，子结构就会产生一个与结构振动方向相反的惯性力作用在结构上，使主结构的振动反应衰减并受到控制，子结构在减振控制过程中相当于一个阻尼器。

将其装入结构的目的是减少在外力作用基本结构构件的消能要求值，在该情况下，这种减小是通过将结构振动的一些能量传递给以最简单的形式固定或连接在主要结构的辅助质量—弹簧—阻尼系统构成的调频质量阻尼器来完成的。

一、平台TMD安装：按图清理安装面，扫除渣石，浮浆保证安装面平整，通知TMD产品进场，产品到达现场后应分类存放，不得堆放，注意防火、防潮，将相应TMD产品运送至安装位置附近，在安装位置植入化学锚栓，吊装时应使用TMD顶部吊环螺钉，吊索须绑扎牢固，TMD下部严禁站人，吊装完成用螺母将TMD旋紧固定，螺母配相应弹垫平垫或相应型号的防松垫片。

按图示位置，安装产品保护罩，保护罩作用为防尘，防雨，不得在保护罩上踩踏或堆放杂物，清理安装现场，完成安装。

体育场看台安装示意图楼梯TMD安装：准备安装，按图清理安装面，清理预埋件表面的锈蚀及浮浆，保证安装面平整，通知TMD产品进场，产品到达现场后应分类存放，不得堆放，注意防火、防潮，根据图纸，将相应TMD产品运送至安装位置附近，等待吊装，根据现场实际尺寸配切连接件。

将TMD吊装至安装位置，点焊连接件固定，测量TMD产品水平，侧量TMD是否居中，测量合格后，将所有点焊焊缝满焊，焊缝不得出现虚焊，漏焊，气孔，夹渣，表面应光滑平整，对产品做防锈处理，完成安装。

TMD振动控制结构的发展及应用防灾减灾工程：吴维舟近年来,结构控制的理论与实践应用得到了飞速发展,调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)作为被动控制技术之一,在生产实践中不断地得到应用。

调谐质量阻尼器是最常用的一种被动控制系统,它是在结构物顶部或上部某位置上加上惯性质量,并配以弹簧和阻尼器与主体结构相连。

TMD作为一种被动控制方式,因其构造简单,易于安装,维护方便,经济实用,并且不需外力作用,有着其他方式无法比拟的优点,因此在高层建筑风振控制、桥梁及海洋平台振动控制等领域得到重视。

1TMD吸振原理为了说明TMD的减振原理,将TMD子系统和被控制的主结构系统模型简化为二自由度的质量、弹簧、阻尼系统,如图1所示。

并且将激振力简化为频率为ω正弦力。

根据文献,当F2=0时,通过适当的选取参数m2、c2和k2,可以达到有效降低质量1振幅的目的。

也就是利用共振原理,对主体结构某些振型(通常是第一振型)的动力响应加以控制。

主要是通过调整TMD系统与主体结构的质量比、频率比和TMD系统的阻尼比等参数,使系统能吸收更多的振动能量,从而大大减轻主体结构的振动响应。

这就是TMD吸振原理.2 TMD的发展2.1TMD的早期应用其典型应用可追溯到1902年安装于德国邮船上的Frahm防摇水箱。

传统的结构设计依靠结构强度和耗能能力来抵抗重型机器荷载、暴风、强地震等动力作用。

1909年Frahm首次提出用调谐质量阻尼器(TMD),即动力吸振器,作为控制和减小动力系统振动的一种方法。

此后,各国的研究工作者在被动TMD控制的理论和应用方面做了大量的工作。

美国最早开始进行制振理论的研究并将TMD装置应用到了高层建筑,如纽约的Citicorp Center,波士顿的对John Hancock Building,获得了令人满意的效果。

2.2TMD的演化TMD的演化可以分为3个阶段。

第1个阶段主要对单个TMD系统的研究,多集中于对结构控制效果和最优控制参数的理论研究。