高层煤气工业厂房复合减振技术及其有限元分析
本文选题:模态分析 + 地震时程分析 ; 参考:《河南理工大学》2015年硕士论文
【摘要】:目前,在减振控制技术中调谐质量阻尼器(TMD)和粘滞流体阻尼器(VFD)可以说是较为突出实用的控制技术。然而,高层煤气工业厂房在两种阻尼器共同作用下控制效果的研究,还比较欠缺。因此,本文研究工作如下:(1)本文运用ANSYS有限元软件建立了与实际建筑结构相似的三维煤气化厂房空间模型,并进行了模态分析。(2)根据煤气厂房结构的固有特性,设计出含有钢支撑、TMD、VFD以及同时加装TMD和VFD的有限元模型;研究四种模型在天津波、迁安波等地震波作用下的动力响应;通过数值计算,对比分析了四种模型的顶层位移时程曲线、加速度时程曲线和角加速度时程曲线;研究发现TMD和VFD共同作用时,对煤气工业厂房的振动控制效果最好。(3)最后,为了验证TMD对建筑结构的实际减振效果,设计了三层钢架缩尺模型。首先,运用振动台与数据采集仪对振动试验框架依次进行扫频、施加简谐激励和随机地震波,进而得到结构的振动频率与顶层加速度时程曲线等相关数据;其次,在试验框架上加装TMD;然后,对钢结构施加同样的荷载,得到结构的顶层加速度时程曲线和TMD加速度时程曲线等相关数据;最后,对两组试验数据进行对比分析,验证了TMD对三层钢结构框架具有良好的减振控制效果。
[Abstract]:At present, tuned mass dampers (TMD) and viscous fluid dampers (VFDs) are widely used in vibration control techniques. However, the research on the control effect of high-rise gas plant under the joint action of two dampers is still lacking. Therefore, the research work of this paper is as follows: (1) in this paper, the spatial model of three-dimensional coal gasification powerhouse similar to the actual building structure is established by using ANSYS finite element software, and modal analysis is carried out on the basis of the inherent characteristics of the gas plant structure. A finite element model with steel bracing TMD and VFD is designed, the dynamic response of four models under the action of Tianjin wave and Qian'an wave is studied, and the numerical calculation is carried out. The displacement time history curve, acceleration time history curve and angular acceleration time history curve of the four models are compared and analyzed. It is found that when TMD and VFD work together, the vibration control effect of the gas industrial building is the best. In order to verify the actual damping effect of TMD on building structure, a three-story steel frame scale model is designed. First of all, the vibration test frame is scanned by vibration table and data acquisition device, and the vibration frequency and the acceleration time history curve of the top layer are obtained by applying harmonic excitation and random seismic wave. Secondly, the vibration frequency of the structure and the acceleration time history curve of the top layer are obtained. Add TMD to the test frame, then apply the same load to the steel structure to get the top acceleration time history curve and TMD acceleration time history curve of the structure. Finally, the two groups of test data are compared and analyzed. It is verified that TMD has good vibration control effect on three-story steel frame.
【学位授予单位】:河南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU352.1
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 李春祥,张丽卿;结构双层多重调谐质量阻尼器减震策略的性能评价[J];振动与冲击;2005年05期
2 李春祥;张丽卿;;基于任意整数的多重调谐质量阻尼器[J];振动与冲击;2005年04期
3 黄东阳;谭平;周福霖;黄襄云;曾奔;;池式调谐质量阻尼器的工程设置方法[J];河南科学;2008年02期
4 田志昌,张黎明;干摩擦在调谐质量阻尼器系统中的应用[J];工程抗震;2000年01期
5 李春祥;不同参数组合的最优多重调谐质量阻尼器[J];三峡大学学报(自然科学版);2001年01期
6 李春祥;结构基于弹性连接阻尼多重调谐质量阻尼器的控制评价(英文)[J];华中科技大学学报(城市科学版);2004年03期
7 韩兵康,杜冬;结构半主动调谐质量阻尼器的发展[J];振动与冲击;2005年02期
8 李春祥;土木工程结构不同多重调谐质量阻尼器的控制策略[J];地震工程与工程振动;2005年05期
9 李春祥;土木工程结构的双层多重调谐质量阻尼器控制策略[J];地震工程与工程振动;2005年01期
10 李春祥,张静怡;基于系统参数均匀分布的新型多重调谐质量阻尼器模型[J];上海交通大学学报;2005年05期
相关会议论文 前7条
1 郭永强;沈耀球;陈伟球;叶贵如;;带调谐质量阻尼器的框架之瞬态响应分析[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2007年
2 李春祥;;非对称建筑主动多重调谐质量阻尼器的减震性能[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
3 马汝建;王均刚;;扩展调谐质量阻尼器振动控制效果分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年
4 陈永祁;彭程;马良U,
本文编号:1954109
本文链接:https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/1954109.html