變質(zhì)量TLD減震性能試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，調(diào)諧液體阻尼器（TLD）及TLD系統(tǒng)已經(jīng)成功運(yùn)用于工程結(jié)構(gòu)減振中，并受到廣泛關(guān)注。對(duì)傳統(tǒng)平底型TLD系統(tǒng)的深入研究表明，平底型TLD系統(tǒng)的不足之處在于控制力較小。 本文為克服平底型TLD的類(lèi)似于破波現(xiàn)象和拍振現(xiàn)象，采用一種新的TLD系統(tǒng)——變質(zhì)量調(diào)諧液體阻尼器（MVTLD）來(lái)改進(jìn)傳統(tǒng)TLD的不足。新的MVTLD系統(tǒng)具有三個(gè)特點(diǎn)，第一個(gè)特點(diǎn)是安裝一個(gè)斜坡底水箱代替?zhèn)鹘y(tǒng)平底型水箱，減少TLD水體運(yùn)動(dòng)中的波反射；第二個(gè)特點(diǎn)是在

2、水體中添加同體顆粒以增加TLD的耗能能力，由于減少了把已被TLD吸收的振動(dòng)能量傳向被控結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)在地震作用和結(jié)束后能較快地減小振動(dòng)反應(yīng)；第三個(gè)特點(diǎn)是新型MVTLD系統(tǒng)隨著水中參與運(yùn)動(dòng)同體顆粒的變化，具有變頻特性。這些特點(diǎn)的結(jié)合使得新型MVTLD的減震效率提高：設(shè)置斜坡底面后可增大TLD中的水沿容器底面運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力，而在水中增加易于懸浮的顆粒后可增加混合液體的粘性。TLD中水體運(yùn)動(dòng)所需驅(qū)動(dòng)力和粘性的增大，從而提高了它的減震控制力

3、。在地震作用停止后，TLD中的水體自由振動(dòng)快速停止的試驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)明新的MVTLD系統(tǒng)具有良好的耗能減震性能。 本研究進(jìn)行了一系列小型TLD系統(tǒng)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明TLD濕底長(zhǎng)度（水下底面長(zhǎng)度）對(duì)水體晃動(dòng)頻率有直接影響。為此，應(yīng)用類(lèi)似等參有限單元法中的坐標(biāo)變換方法，建立了基于TLD相應(yīng)濕長(zhǎng)度的水體振動(dòng)頻率的近似求解方法。一系列的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)證明在微幅激勵(lì)時(shí)，這一基于線性波理論的TLD自振頻率的近似計(jì)算公式具有很好的準(zhǔn)確性，且計(jì)

4、算簡(jiǎn)便，特別對(duì)于具有V型底部或弧形底部的TLD，計(jì)算準(zhǔn)確性更好。進(jìn)行了一系列6米高的鋼結(jié)構(gòu)TLD減震振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)，驗(yàn)證新的MVTLD的減震性能。試驗(yàn)結(jié)果表明具有斜坡底部的MVTLD是非常有效的結(jié)構(gòu)減震方法。試驗(yàn)結(jié)果還表明：TLD里的有機(jī)玻璃粒子與水混合是非常有效得，這是因?yàn)橛袡C(jī)玻璃粒子的質(zhì)量密度與水的質(zhì)量密度相接近。對(duì)具有不同斜面底部形狀的TLD的試驗(yàn)研究表明，弧形底面的TLD的減震性能比V型和W型底而TLD的更好，因?yàn)橛袡C(jī)玻璃粒子在