電視塔風(fēng)振的混合控制研究.pdf

1、電視塔結(jié)構(gòu)一般由塔身、桅桿組成，高度和橫向尺寸比較大，結(jié)構(gòu)的第一自振周期較長(zhǎng)，屬風(fēng)敏結(jié)構(gòu)，在強(qiáng)風(fēng)作用下，極易產(chǎn)生較大的變形。這種變形，一方面會(huì)影響建筑物的舒適度，另一方面，也可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。因此，對(duì)電視塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)振控制是十分必要的。
　　本文以在建的世界第一高電視塔廣州新電視塔為工程背景，新電視塔總高618米，其中主塔高454米，桅桿高164米。主塔在強(qiáng)風(fēng)作用下的動(dòng)力反應(yīng)較顯著，因此本文采用不同的控制方案對(duì)其主塔進(jìn)行風(fēng)振控

2、制的研究。全文具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)建立廣州新電視塔的降階模型。根據(jù)廣州新電視塔設(shè)計(jì)的有限元模型，采用剛度法對(duì)其進(jìn)行降階，建立了電視塔的二維降階模型，并對(duì)降階模型和原有限元模型進(jìn)行對(duì)比，二者吻合較好。因此采用此簡(jiǎn)化模型進(jìn)行分析是合理的。
　　(2)模擬電視塔的脈動(dòng)風(fēng)荷載。根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)理論，選用我國(guó)規(guī)范采用的Davenport脈動(dòng)風(fēng)速譜，采用混合自回歸模型模擬了作用在廣州新電視塔上十年一遇和百年一遇的脈動(dòng)風(fēng)荷載。

3、>　　(3)設(shè)計(jì)電視塔的風(fēng)振控制方案。首先分析TMD被動(dòng)控制、智能磁流變阻尼器半主動(dòng)控制和ATMD混合控制三種控制方案的工作原理，接著在Simulink環(huán)境下分別研究了結(jié)構(gòu)在10年和100年一遇風(fēng)荷載作用下這三種風(fēng)振控制方案的控制效果，同時(shí)分別對(duì)其控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上完成了三種風(fēng)振控制方案的對(duì)比分析。對(duì)比分析結(jié)果表明，ATMD控制方案對(duì)廣州新電視塔風(fēng)致振動(dòng)具有良好的控制效果，在10年一遇風(fēng)荷載作用下的加速度、位移控制率均達(dá)到了3