一种大跨度楼盖低频风振下TMD群振动控制精细微调技术的制作方法

本发明涉及振动控制，特别是涉及一种大跨度楼盖低频风振下tmd(调谐质量阻尼器)群振动控制精细微调技术。

背景技术：

1、目前，针对tmd群的施工、安装和调试过程通常采用先建立有限元模型或动力学方程计算最优参数，安装tmd后用分析整个系统的性能对tmd参数调整，需要调整时根据现场实测反复试调。但是，此类方法有以下缺点：

2、1)没有考虑tmd安装的位置冲突和调整，仅考虑了tmd自身参数调整；

3、2)没有提前进行裕度设计，造成安装施工遇到问题需要调整时，难以展开下一步工作。

4、3)理论计算值与实际减振效率有偏差，现场需要调整时没有明确流程和控制指标，需要反复多次调试，安装人员工作量大，调试结果随机性强，施工进度难控制。

5、因此，需要新的技术和方法，以至少部分地解决现有技术中存在的缺陷。

技术实现思路

1、为此，本发明技术针对大跨度楼盖低频风振下tmd群安装布置时tmd参数和位置细微调整的问题，以总体减振效率为各阶段基本验证指标，并以tmd各阶总质量和总刚度理论与实际差值的限值、相邻tmd距离的极值之比的限值和大跨楼盖的挠跨比限值为每阶段验证指标，在施工安装期间分三阶段微调tmd群参数和位置，使其实际使用的控制效果达到最优。

2、根据本发明的一方面，提供一种大跨度楼盖低频风振下tmd群振动控制精细微调技术，包括：

3、一种大跨度楼盖低频风振下tmd群振动控制精细微调技术，其特征在于，包括：

4、1)先初步计算出前n阶控制振型计算每阶振型需要配置的tmd群总质量和总刚度的理论值，然后依照经验设置控制每阶振型的tmd数量及其刚度和质量，并使每阶模态的tmd群总质量和总刚度的经验设计值与理论值之差均满足限值；

5、2)基于步骤1)的设计，计算各tmd两两之间距离的最大值和最小值之比，然后微调各tmd位置，使比值小于限值并满足减振率要求；以及

6、3)基于步骤2)的设计，计算布置tmd群后的大跨楼盖挠跨比，确定其是否小于限值1/1000且满足所述减振率要求,如果否则返回步骤调节tmd群位置。

7、根据本发明的实施方案，步骤1)中，tmd群总质量的经验设计值与理论值之差作为总质量裕度，其通过下式判定：

8、

9、其中，mi,j为第i阶模态第j个tmd的质量，为理论计算第i阶模态需要的tmd总质量，[δδm]为每阶模态tmd总质量裕度的容许值；

10、tmd群总刚度的经验设计值与理论值之差作为总刚度裕度，其通过下式判定：

11、

12、其中，ki,j为第i阶模态第j个tmd的刚度；为理论计算第i阶模态需要的tmd总刚度；[δδk]为每阶模态tmd总质量裕度的容许值。

13、根据本发明的实施方案，步骤2)中，减振率通过下式判定：

14、其中，λn为第n阶模态减振率；[λn]为第n阶模态减振率容许值。

15、根据本发明的实施方案，步骤2)中，tmd两两之间距离的最大值和最小值之比为tmd距离极值之比，其通过下式判定：

16、

17、其中，为两相邻tmd最大间距；为两相邻tmd最小间距；[δs]为相邻tmd间距极值的比值容许值。

18、根据本发明的实施方案，步骤3)中，挠跨比的判别式如下：

19、pmax＜[p]，

20、其中，pmax为大跨度楼盖的实际挠跨比最大值；[p]为大跨度楼盖的挠跨比容许值。

21、根据本发明的实施方案，步骤3)中，当调节tmd群位置的调节次数大于预定次数时，返回步骤1)。

22、根据本发明的实施方案，步骤1)中，还包括判是否满足每阶减振率容许值。

23、本发明方法基于tmd群三阶段微调的裕度设计思想，提出了三阶段微调依据的控制指标，包括以减振效率最低值为总指标和三阶段的分指标：并联tmd的经验设计与理论计算的总质量之差和总刚度之差的容许值，两两tmd的最大间距和最小间距的比值以及楼板在tmd分布下的挠跨比。三阶段分别满足对应三个指标并且每个阶段均满足总指标需，解决了tmd群安装施工时精细调整的问题，保障最终tmd群的控制效果接近理论最佳控制状态，可以使tmd群实际安装后的效果满足要求。

24、根据下文结合附图对本发明具体实施示例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

技术特征：

1.一种大跨度楼盖低频风振下tmd群振动控制精细微调技术，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的大跨度楼盖低频风振下tmd群振动控制精细微调技术，其特征在于，步骤1)中，tmd群总质量的经验设计值与理论值之差作为总质量裕度，其通过下式判定：

3.根据权利要求1所述的大跨度楼盖低频风振下tmd群振动控制精细微调技术，其特征在于，步骤2)中，减振率通过下式判定：

4.根据权利要求1所述的大跨度楼盖低频风振下tmd群振动控制精细微调技术，其特征在于，步骤2)中，tmd两两之间距离的最大值和最小值之比为tmd距离极值之比，其通过下式判定：

5.根据权利要求1所述的大跨度楼盖低频风振下tmd群振动控制精细微调技术，其特征在于，步骤3)中，挠跨比的判别式如下：

6.根据权利要求1所述的大跨度楼盖低频风振下tmd群振动控制精细微调技术，其特征在于，步骤3)中，当调节tmd群位置的调节次数大于预定次数时，返回步骤1)。

7.根据权利要求1所述的大跨度楼盖低频风振下tmd群振动控制精细微调技术，其特征在于，步骤1)中，还包括判是否满足每阶减振率容许值。

技术总结
本发明公开了一种大跨度楼盖低频风振下TMD群振动控制精细微调技术，包括：1)先初步计算出前n阶控制振型计算每阶振型需要配置的TMD群总质量和总刚度的理论值，然后依照经验设置控制每阶振型的TMD数量及其刚度和质量，并使每阶模态的TMD群总质量和总刚度的经验设计值与理论值之差均满足限值；2)基于步骤1)的设计，计算各TMD两两之间距离的最大值和最小值之比，然后微调各TMD位置，使比值小于限值并满足减振率要求；以及3)基于步骤2)的设计，计算布置TMD群后的大跨楼盖挠跨比，确定其是否小于限值1/1000且满足所述减振率要求,如果否则返回步骤调节TMD群位置。

技术研发人员：胡明祎,黄伟,祖晓臣,梁新奇,唐伟健,张楠涛,崔琪,王进沛,王辛
受保护的技术使用者：国机集团科学技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16