三参量控制振动台子结构试验方法及TLD减振效果研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:joy197671599
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调谐液体阻尼器(Tuned Liquid Damper,TLD)在高层结构振动控制方面可起到有效的减振作用。但传统的拟静力试验方法、拟动力试验方法及全结构模型振动台试验方法都难以真实地揭示TLD的减振效果。振动台子结构试验方法能完成大比例尺、甚至足尺的TLD试件试验,为真实可靠揭示TLD减振性能提供了新思路。振动台加载系统的控制精度是决定振动台子结构试验成败的关键因素,尤其对于性能不理想的老旧振动台提出了更大挑战,因此研究如何消除振动台位移时滞、扩宽位移工作频宽和提高波形再现精度具有十分重要的意义和实际应用价值。为此,本文提出基于三参量控制振动台子结构试验方法,并应用该方法研究TLD减振效果。主要研究内容及结论如下:(1)针对现有振动台的动力特性,研究基于三参量前馈及反馈加载控制方法、控制参数整定方法,并通过数值分析和传统振动台试验验证三参量控制方法的有效性和精度。研究结果表明:三参量外环前馈及反馈控制器明显改善了振动台位移响应时滞,提高了系统响应速度,扩宽了位移工作频宽;该方法有效地提高了振动台加载加速度控制精度。(2)提出基于三参量控制振动台子结构试验方法,研究具体实施方案,并通过与全结构振动台试验结果对比研究该方法的精度和有效性。研究结果表明;三参量控制方法明显改善了振动台的加载响应速度以及振动台子结构试验位移、加速度的加载控制精度;通过选择合适的控制器参数,三参量控制振动台子结构试验方法可取得与全结构试验相近的试验结果。(3)应用三参量控制振动台子结构试验方法研究液面高度和有效质量比对TLD减振效果的影响。研究结果表明:随着有效质量比增加,TLD减振率先增加后小幅降低;在El Centro波激励下,液面高度为40mm、质量比为2%时TLD取得了很好的减振效果,此结果与理论分析相一致;而在不同地震波激励下减振规律稍有差别。
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