TLD擬固體化算法研究與應(yīng)用.pdf

1、調(diào)諧液體阻尼器，常被簡(jiǎn)稱為TLD（Tuned Liquid Damper），是一種常被安裝于結(jié)構(gòu)頂部的被動(dòng)控制裝置。其減振力主要由受到橫向荷載作用時(shí)水箱中的水與水箱壁之間產(chǎn)生的動(dòng)壓力差組成。目前對(duì)TLD減振效果的研究，主要以有限元模擬為主，但由于TLD為典型的流固耦合模型，所以在實(shí)際的研究過程中，建立有限元分析模型不僅工作量很大，而且常常會(huì)遇到分析結(jié)果不收斂的情況，因此為了縮短TLD的設(shè)計(jì)周期，加速推廣TLD系統(tǒng)，課題組成員提出了計(jì)算T

2、LD系統(tǒng)減振力的擬固體化計(jì)算方法。由于該算法的局限性，在計(jì)算高層及大型結(jié)構(gòu)時(shí)，常常會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。
　　經(jīng)過對(duì)原擬固體化算法的研究，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生誤差的原因主要是頂部水箱的有效剛度和質(zhì)量與結(jié)構(gòu)各層的剛度、質(zhì)量相比極小，因此計(jì)算機(jī)在進(jìn)行數(shù)值計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)的剛度矩陣與質(zhì)量矩陣奇異性被提高，從而導(dǎo)致了誤差的增大。為了解決上述問題，本文基于Housner集中質(zhì)量法模型對(duì)安裝TLD減震系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行了處理，將其分解為主體系和TLD減振體

3、系兩個(gè)耦聯(lián)的動(dòng)力學(xué)微分方程，兩個(gè)方程通過耦聯(lián)的未知數(shù)相互聯(lián)系，經(jīng)過拆分的運(yùn)動(dòng)方程，其中的矩陣所包含的元素已不存在較大的數(shù)量級(jí)差異，此時(shí)的各個(gè)系數(shù)矩陣奇異性已降低。在拆分之后利用振型向量的正交性將主體系矩陣運(yùn)動(dòng)方程降階，原矩陣階數(shù)為結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)目，經(jīng)過降階后的方程階數(shù)等于在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，選取的振型階數(shù)，這樣可以進(jìn)一步降低算法的誤差。在完成降階后，根據(jù)Newmark法的基本原理，推導(dǎo)了計(jì)算地震作用下每一時(shí)刻結(jié)構(gòu)響應(yīng)的公式，并將整個(gè)算法使用 MA