考虑质量分布影响的双TMD系统控制悬吊结构平面摆振分析

《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》篇一一、引言近年来，随着城市建设的快速发展，步行桥作为城市交通的重要组成部分，其安全性与舒适性备受关注。

然而，在人行激励下，步行桥的竖向振动问题日益突出，给行人与桥梁结构带来不利影响。

为了解决这一问题，本文提出采用调谐质量阻尼器（TMD）进行减振分析。

TMD作为一种有效的振动控制装置，能够通过调整其参数来减小结构的振动响应。

本文将针对人行激励下步行桥的竖向TMD减振进行分析，以期为实际工程提供理论依据。

二、TMD基本原理及模型建立TMD是一种通过调节自身参数以减小结构振动响应的装置。

其基本原理是通过惯性力与结构振动方向相反的阻尼力来消耗结构振动能量，从而达到减小结构振动响应的目的。

TMD系统主要由质量块、弹簧和阻尼器组成，其工作原理与建筑物的固有频率密切相关。

在建立步行桥竖向TMD减振模型时，需要考虑人行激励的特点、桥梁结构的动态特性以及TMD系统的参数。

人行激励主要表现为行人的步行频率和步幅等参数，桥梁结构的动态特性包括其固有频率、阻尼比等参数。

根据这些参数，可以建立步行桥竖向TMD减振的数学模型。

三、人行激励下步行桥竖向振动分析在人行激励下，步行桥的竖向振动主要表现为行人的步行频率与桥梁固有频率的耦合作用。

当行人步行频率接近桥梁的固有频率时，桥梁的振动幅度会增大，给行人与桥梁结构带来不利影响。

因此，需要对人行激励下的步行桥竖向振动进行分析。

在分析过程中，可以采用有限元法对桥梁结构进行建模，并考虑行人的步行频率、步幅等参数。

通过模拟行人行走过程中对桥梁的激励作用，可以得出桥梁的竖向振动响应。

在此基础上，进一步分析TMD系统的减振效果。

四、TMD减振效果分析针对人行激励下步行桥的竖向振动问题，本文采用TMD系统进行减振分析。

首先，根据桥梁结构的动态特性确定TMD系统的参数，包括质量块的质量、弹簧的刚度和阻尼器的阻尼等。

然后，通过模拟行人行走过程中对桥梁的激励作用，比较安装TMD系统前后桥梁的竖向振动响应。

tmd调频质量阻尼器设计方法摘要：1.引言2.TMD调频质量阻尼器的工作原理3.TMD调频质量阻尼器的设计方法4.设计参数及其影响因素5.设计实例及分析6.结论正文：【引言】调频质量阻尼器（TMD）作为一种被动控制系统，在工程结构减震控制领域得到了广泛的应用。

TMD系统主要由质量块、弹簧和阻尼器组成。

通过对TMD系统进行合理设计，可以有效降低结构在地震、风载等动力荷载下的响应，提高结构的安全性和舒适性。

本文将详细介绍TMD调频质量阻尼器的设计方法。

【TMD调频质量阻尼器的工作原理】TMD调频质量阻尼器的工作原理是通过质量块的振动响应与结构主体振动响应的相位差来调节结构的振动特性。

在动力荷载作用下，质量块受到激励产生振动，通过弹簧与阻尼器与结构主体相连，使得质量块的振动能量传递到结构主体，达到减震目的。

【TMD调频质量阻尼器的设计方法】TMD调频质量阻尼器的设计方法主要包括以下几个步骤：1.确定设计目标：根据结构特点及使用要求，明确TMD系统的减震目标，如减震效果、频率响应等。

2.选择参数：根据设计目标，选取合适的质量块质量、弹簧刚度和阻尼系数等参数。

3.设计结构形式：结合结构特点，确定TMD系统的结构形式，如悬挂式、支承式等。

4.计算分析：利用振动分析方法，对TMD系统进行计算分析，评估减震效果。

5.调整优化：根据计算结果，对设计参数进行调整优化，直至满足设计目标。

【设计参数及其影响因素】1.质量块质量：质量块质量越大，减震效果越明显，但同时会增加结构自重和造价。

2.弹簧刚度：弹簧刚度越小，减震效果越好，但可能导致系统稳定性降低。

3.阻尼系数：阻尼系数越大，减震效果越好，但会影响系统的运动性能。

4.结构频率：与结构主体频率相近的TMD系统，减震效果更明显。

5.结构形式：不同结构形式的TMD系统，其减震效果和适用范围有所不同。

【设计实例及分析】以某高层建筑为例，根据工程需求，采用悬挂式TMD系统进行设计。

《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》篇一一、引言随着城市交通的快速发展，步行桥作为城市交通的重要组成部分，其安全性和舒适性越来越受到人们的关注。

然而，在人行激励下，步行桥往往会出现竖向振动，给行人和桥梁结构带来不利影响。

为了解决这一问题，本文提出了一种基于调谐质量阻尼器（TMD）的减振方法，并对其在步行桥竖向振动控制中的应用进行了分析。

二、TMD减振原理TMD是一种被动控制装置，其基本原理是通过调谐质量块和弹簧、阻尼器等元件的组合，使系统在特定频率下产生相反的振动，从而达到减小主结构振动的效果。

在步行桥的竖向振动控制中，TMD可以有效地减小桥梁的振动幅度，提高行人的舒适度。

三、人行激励下步行桥竖向振动分析在人行激励下，步行桥的竖向振动主要受到行人步伐频率、行走速度、桥梁结构刚度等因素的影响。

通过对桥梁结构的动力特性进行分析，可以确定其竖向振动的主频和振型。

在此基础上，结合行人的步伐频率和行走速度，可以得出人行激励下步行桥的竖向振动规律。

四、TMD减振效果分析为了分析TMD在步行桥竖向振动控制中的减振效果，本文采用有限元方法建立了步行桥的数值模型，并在此基础上设计了TMD参数。

通过对模型进行动态分析，可以得出TMD对桥梁竖向振动的控制效果。

分析结果表明，TMD能够有效地减小桥梁的振动幅度，提高行人的舒适度。

同时，通过对TMD参数的优化设计，可以进一步提高其减振效果。

五、TMD参数优化设计TMD的参数设计是影响其减振效果的关键因素。

本文通过对TMD的参数进行优化设计，包括质量块的质量、弹簧刚度和阻尼系数等，得出了一组较优的参数组合。

通过对该参数组合进行动态分析，可以得出其具有较好的减振效果。

同时，该参数组合还可以根据不同的桥梁结构和人行激励进行调整，以适应不同的应用场景。

六、结论本文通过对人行激励下步行桥竖向TMD减振分析的研究，得出以下结论：1. TMD作为一种被动控制装置，在步行桥竖向振动控制中具有较好的减振效果；2. TMD的参数设计是影响其减振效果的关键因素，需要进行优化设计；3. 通过对人行激励下步行桥的竖向振动规律进行分析，可以确定TMD的适用范围和减振效果；4. TMD的应用可以提高行人的舒适度，同时保护桥梁结构的安全。

TLD和TMD减震的优化设计方法及应用一、TLD（液柱阻尼器）1.优化设计方法：（1）确定设计需求：根据建筑结构的特点和抗震要求，确定TLD的设计需求，例如减震比、耗能比等。

（2）选择液体：根据TLD的设计需求，选择合适的液体filler，如水、油等，以及填充比例。

（3）优化液柱设计：确定液柱的尺寸、位置和布置方式，考虑到结构的刚度和直观性。

（4）性能验证：使用数值模拟或试验验证设计的可行性和效果。

2.应用：（1）塔楼和高层建筑：TLD可以在高层建筑中起到减震和稳定结构的作用，尤其在抗风和抗地震方面表现突出。

（2）大跨度桥梁：TLD可在大跨度桥梁中减小结构的振动和位移，提高结构的稳定性和安全性。

（3）工业和设备抗震：通过在工业和设备中应用TLD来减小振动和冲击，提高设备的稳定性和抗震能力。

二、TMD（质量阻尼器）1.优化设计方法：（1）确定设计需求：根据结构的特点和抗震要求，确定TMD的设计需求，例如振动频率、质量比等。

（2）选择阻尼器：根据TMD的设计需求，选择合适的阻尼器类型，如单质量、多质量等。

（3）优化质量和刚度设计：确定质量和刚度的大小和分布，以达到最优的抗震效果。

（4）性能验证：使用数值模拟或试验验证设计的可行性和效果。

2.应用：（1）建筑结构：TMD可以用于大型建筑物的抗震设计，如高层建筑、桥梁等，通过调节质量和刚度来减小结构的振动。

（2）风力和风振控制：在高风区域使用TMD可以减小结构的风振响应，提高结构的稳定性和安全性。

（3）机械和设备抗震：将TMD应用于机械和设备中可以减小振动和冲击，提高设备的稳定性和抗震能力。

总结：TLD和TMD是两种常见的减震方法，其优化设计方法和应用可以根据结构的特点和需求进行灵活选择和调整。

通过合理设计和应用这些减震装置，可以提高结构的抗震性能，降低地震和风力对结构的破坏。

因此，在实际工程中，我们应根据具体情况选择合适的减震方法，并结合优化设计方法来提高结构的抗震性能。

某大跨度悬挂板MTMD减振控制梁玉青【期刊名称】《《安徽建筑大学学报：自然科学版》》【年(卷),期】2018(026)006【总页数】7页(P1-7)【关键词】多调谐质量阻尼器减振系统(MTMDS); 大跨悬挂板; 舒适度; 振动; 共振【作者】梁玉青【作者单位】[1]湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068【正文语种】中文【中图分类】TU311.30 引言大跨结构由于跨度过大容易导致在行人荷载激励下其人体舒适度不满足设计要求。

我国规范对大跨结构的1阶竖向振动频率采取了一定的限制要求。

如《高层建筑混凝土技术规程》(JGJ3)和《组合楼板设计与施工规范》(CECS 273)要求楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3 Hz；《混凝土结构设计规范》(GB 50010)提出对混凝土楼盖结构竖向自振频率的要求更为细致，住宅和公寓不宜低于5 Hz，办公室和旅馆不宜低于4 Hz，大跨度公共公共建筑不宜小于3 Hz。

对于普通悬挂板，在遭受连续跳跃、奔跑等极端荷载作用时，悬挂板可能会因为共振激烈导致其舒适度不符合设计要求。

为避免给行人带来不舒适感，需要对大跨悬挂板采取加固或者减振措施，目前多调谐质量阻尼器(multiple tuned mass damper简称MTMD)减振技术已被广泛用于解决大跨结构振动舒适度问题[1-4]，并具有较好的减振效果。

但目前对于MTMD加装位置和相关设计参数缺乏充分研究。

本文根据某大跨度悬挂板实际工程结构的模态特性，进行详细的有限元分析，以确定不同参数和加装位置MTMD结构在不同荷载工况下的振型频率和该振型幅值，确保悬挂板共振状态下竖向加速度响依然低于舒适度限值，从而充分发挥MTMD的减振性能，有效避免了给板上行人带来不舒适感。

1 工程概况本工程为钢-筋混凝土组合结构，需要分析的悬挂板处于整体结构的第二层西侧。

悬挂板结构三维示意图如图1所示，该悬挂板长度约为32 m，宽度约为12 m，外围由18根直径为60 mm的Q345钢杆吊挂固定。

一种考虑结构双向振动的结构-tld系统振动控制实现方法一、背景在许多工程应用中，结构振动控制是一个重要的课题。

传统的控制方法主要关注单向振动，而实际环境中结构的振动往往受到多方向、多频率的干扰，因此，双向振动控制变得尤为重要。

本文提出了一种考虑结构双向振动的结构-Tld系统振动控制实现方法，旨在提高结构在多方向、多频率干扰下的振动控制效果。

二、方法1. 传感器布置：在结构上布置双向振动传感器，用于监测结构的双向振动信息。

传感器的布置应考虑覆盖所有可能振动的方向，以提高监测的准确性。

2. 模型建立：根据传感器采集的数据，建立结构双向振动的数学模型。

模型应包括结构的几何信息、材料属性、边界条件等。

同时，考虑双向振动对结构的影响，建立双向振动耦合模型。

3. Tld系统设计：根据结构双向振动的特性，设计适用于双向振动的Tld系统。

Tld系统应具有较高的灵敏度，以便快速响应结构的振动。

同时，Tld系统应具有较宽的动态范围，能够覆盖结构的多频率振动。

4. 控制器设计：根据双向振动耦合模型和Tld系统的特性，设计适用于该系统的控制器。

控制器应能够根据传感器的监测数据，实时调整Tld系统的参数，以达到抑制结构双向振动的目的。

5. 实施与评估：在实际结构上实施所提出的控制方法，通过监测数据和振动响应的对比，评估方法的性能。

同时，考虑各种可能的干扰因素，如温度、载荷变化等，对方法的鲁棒性进行评估。

三、实验结果实验结果表明，所提出的方法能够有效抑制结构的双向振动。

通过调整控制器参数，可以实现对不同方向、不同频率的振动的有效控制。

此外，实验结果还表明所提方法具有较好的鲁棒性，能够在各种干扰因素下保持较好的控制效果。

四、讨论1. 适用范围：所提出的方法适用于各种具有双向振动需求的工程结构，如桥梁、高层建筑、机械装置等。

2. 限制与改进：尽管所提出的方法在实验中取得了较好的效果，但仍存在一些限制。

如传感器布置的复杂性、对传感器精度的要求、控制器参数调整的难度等。

基于MATLAB 的平面双摆振动特性分析摘要：双摆模型是一种非常复杂的振动系统。

本文基于Lagrange 方程推导出平面双摆运动微分方程，并利用MATLAB 对微分方程进行了数值求解，绘制了角位移时域响应图及频域响应图，讨论了不同的初始条件、摆长比、振子质量比及其外加策动力频率对双摆振动特性的影响。

关键词：平面双摆；非线性系统；Lagrange 方程；频域响应；混沌现象 0、 引言双摆模型是一种非常复杂的振动系统，包含着丰富的非线性动力学特性。

对其传统的动力学分析仅限于在摆幅很小的条件下作简谐振动、阻尼振动和受迫振动的特性。

实际上，如果不限制其摆幅，双摆在周期性策动力的作用下，其运动将会处于无规则的状态，称为混沌行为。

为了对双摆的运动特性有更深入的了解，本文基于拉格朗日方程推导出了其非线性动力学方程，并讨论了影响其行为特征的因素。

1、Lagrange 方程Lagrange 方程利用广义坐标来描述非自由质点系的运动，这组方程以系统的动能、势能、耗散函数和广义力的形式出现，具有以下形式：d (1,2,...,)d i i i i L L DQ i n t qq q ⎛⎫∂∂∂-+== ⎪∂∂∂⎝⎭ （1）式中：L 为Lagrange 函数，它是系统动能V 和势能U 之差，L V U =-。

而i q 和i q（1,2,3,...,i n =）是系统的广义坐标和广义速度；1112nni ji j i j D cqq ===∑∑ 是耗散函数，其中ij c 为系统在广义坐标j q 方向有单位广义速度时，在广义坐标i q 方向产生的阻尼力；i Q 是在广义坐标i q 方向的广义力，i i Q W q =∂∂，其中W 是除阻尼力外的其他非保守力所作的功。

Lagrange 方程为非自由质点系的动力学问题提供了一个普遍、简单又统一的方法。

2、双摆模型动力学方程双摆系统是由两个单摆连接而成。

如图1所示，由长度为1l 的无质量刚性杆及质量为1m 的摆球组成的单摆和由由长度为2l 的无质量刚性杆及质量为2m 的摆球组成的单摆在'O 处用铰链连接成双摆，并通过铰链1O 与动点A 连接，A 沿X 轴周期性往复运动，其运动方程为0cos()x a t ω=。

《人行激励下步行桥竖向TMD减振分析》篇一一、引言随着城市交通的日益繁忙，步行桥作为城市交通的重要组成部分，其安全性和舒适性越来越受到人们的关注。

然而，在人行激励下，步行桥的竖向振动问题往往会影响行人的行走舒适度，甚至可能对桥梁结构造成损害。

为了解决这一问题，本文提出了一种新型的减振装置——调频质量阻尼器（TMD），并对其在步行桥竖向振动控制方面的效果进行分析。

二、TMD减振原理及结构特点TMD是一种被动控制装置，其基本原理是通过安装在外界振动系统上的质量块和弹簧、阻尼器等元件，产生与外界振动方向相反的惯性力，从而减小结构的振动响应。

在步行桥的竖向振动控制中，TMD通过安装在桥梁上的质量块和阻尼器，对桥梁的竖向振动进行控制和减缓。

TMD的结构特点主要包括：质量块、弹簧、阻尼器和安装框架等部分。

其中，质量块是TMD的核心部分，其质量和悬挂方式对减振效果具有重要影响。

弹簧和阻尼器则起到调节TMD振动频率和耗能的作用。

安装框架则用于将TMD固定在桥梁上，确保其正常工作。

三、人行激励下步行桥竖向振动分析在人行激励下，步行桥的竖向振动主要受到行人步行荷载、风荷载、地震作用等因素的影响。

其中，行人步行荷载是导致桥梁竖向振动的主要因素。

因此，本文重点对人行激励下的步行桥竖向振动进行分析。

通过对人行激励下的步行桥进行动力分析，可以得出桥梁的振动响应和行人舒适度等指标。

在分析过程中，需要考虑行人的步频、步速、步行方向、人数等因素对桥梁振动的影响。

此外，还需要考虑桥梁的结构特性、支座条件、阻尼等因素对减振效果的影响。

四、TMD在步行桥竖向减振中的应用及效果分析为了减小人行激励下步行桥的竖向振动，本文提出在桥梁上安装TMD减振装置。

通过调整TMD的质量、弹簧刚度和阻尼等参数，使其与桥梁的固有频率相匹配，从而达到减小桥梁振动响应的目的。

在应用TMD减振装置后，需要对减振效果进行分析。

可以通过对比安装TMD前后桥梁的振动响应、行人舒适度等指标来评估减振效果。

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。