论文部分内容阅读
随着现代工业技术的飞速发展,结构越来越向大型化、复杂化、柔性化发展,同时使结构的使用功能变得越来越复杂和多样,结构在外荷载作用下,由于结构自身阻尼较小,大幅度的振动难以快速的减小,所以为了更好的发挥结构的使用功能并保证其安全性和耐久性,建筑结构的振动控制问题就成为了一个亟待解决的重要问题。本文阐述了结构振动控制问题的研究现状、发展及在工程中的应用,介绍了TMD系统的原理及其最优参数的确定。以某集团的煤气化——高层框架结构工业厂房为研究目标,运用有限元分析方法、动力学理论、被动控制阻尼器和有限元商用软件——ANSYS对此厂房进行振动控制研究,将厂房结构的附属设备气化炉作为TMD系统的惯性质量,在对其振动激励初步分析的基础上,分别用ANSYS计算了结构在正弦周期激励和三种典型地震波作用下的振动响应。通过对结构施加TMD系统后,对比分析了施加TMD系统前后厂房结构的各层位移、速度和加速度的振动控制效果。本论文的主要研究内容如下:1.以某设计院提供的施工图为基准,利用ANSYS有限元软件建立了煤气化——高层框架结构工业厂房的三维实体模型,对结构进行了模态分析,确定了结构的基本动力特性。2.依据厂房内气化炉工作时的动力特性,综合分析了该厂房振动的主要原因,利用正弦周期激励来模拟其实际未知激励且用ANSYS软件分析了该厂房在外激励作用下的动力时程响应。3.针对该厂房的实际情况,本文主要围绕着如何避免厂房结构的共振,降低振动幅值等问题,设计了较为合理的TMD减振控制系统,寻求TMD的最优参数,使结构施加TMD系统后其动力响应得到了较好的控制。4.对比分析了该厂房结构在进行TMD系统设计前后,在正弦周期荷载和地震荷载作用下,其位移、速度、加速度的控制效果。数值模拟结果表明了采用TMD系统对此厂房结构进行减振控制的可行性。