应用于框架支撑式塔器的粘滞阻尼器性能研究

发布时间：2021-01-07 22:28

　　由于钢结构等材料的快速发展和结构设计的特殊需要,塔器高径比越来越大,结构变得越来越柔,阻尼比不断减小,这使得塔器在风载荷和地震载荷作用下更容易产生振（震）动,影响塔器的正常操作和安全运行。粘滞阻尼器是一种刚度、速度相关型阻尼器,被广泛应用于工程结构减振（震）,但尚未在塔器中得以应用。因此,本文开展了粘滞阻尼器应用于框架支撑式塔器的性能研究,以期为框架支撑式塔器的减振（震）提供新思路和新方法。本文以结构动力学理论为基础,依据弹性相似准则设计并制造了框架塔实验模型,设计了小型双出杆液体粘滞阻尼器用于实验研究。结合数值模拟研究了不同阻尼器参数条件下,粘滞阻尼器对框架塔动力学特性及减振效果的影响。结果表明:在风载荷和地震载荷作用下,安装粘滞阻尼器后可有效降低塔顶振幅和各关键部位应力。随着阻尼器相对刚度K_r的减小、相对阻尼系数C_r的增加和速度指数α的减小,阻尼器减振（震）效果随之增加。在本文研究条件下,塔顶位移幅值和关键部位应力可分别降低80%以上,阻尼比增加4.5倍以上。并且随着相对阻尼系数C_r的增加和速度指数α的减小,系统动能... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同塔器结构示意图

图 1-1 不同塔器结构示意图Fig. 1-1 Different tower structure风致振动研究在风载荷作用下发生的振动按照起因可以分为两种，分别是顺振动。构风致振动风向风致振动向振动即结构的振动方向与风向一致，由平均风和脉动风两风可以作为恒定载荷予以考虑，脉动风则应按照随机载荷进行发生顺风向振动的原因。顺风向风载荷时程曲线如图 1-2 所示

表明起阻尼效果的气动力随结构振动不再起抑制作用，相反却不断为振量。其中，覆冰电线的横风向振动就是典型的驰振。4）抖振振是一种由于来流速度存在脉动而引起的结构振动，即一个结构恰巧处构的卡曼涡街的下游区域中时，且上游的卡曼涡街脱落频率与下游结构时，引起下游结构发生振动。器风致振动 圆柱绕流理论器横风向涡激振动的本质就是圆柱绕流问题，国内外诸多学者对此也进研究。Karman 对圆柱体的漩涡脱落理论进行了分析，如图 1-3 所示，卡曼漩涡脱落的稳定性判据[10]，称为 Karman 判据，即当漩涡形态和来别满足式（1-1）和式（1-2）时，可以判断漩涡脱落频率是稳定的。

【参考文献】：
期刊论文
[1]位移相关摩擦阻尼器基础隔震结构地震响应分析[J]. 周强,姜文,刘肖.  振动与冲击. 2016(22)
[2]基于环境激励的塔器模态参数识别研究[J]. 谭蔚,徐乐,杜怡安,张晋军.  压力容器. 2016(02)
[3]高耸塔器的风振模拟及其采用侧向支撑的减振分析[J]. 彭恒,张荣钢,杜显赫,张贵辰,易宝生,游辉.  压力容器. 2016(01)
[4]沿海一高耸塔器顺风向风振响应研究[J]. 汤俊雄,惠虎,王辰.  压力容器. 2015(06)
[5]工业塔阻尼比的计算方法探讨[J]. 段振亚,李蓉,贾晋,刘新哲,苏海涛.  石油工程建设. 2013(06)
[6]高耸塔器顺风向风振响应与疲劳寿命数值分析[J]. 汪睿,陈学东,范志超,聂德福.  压力容器. 2013(11)
[7]大型塔器的地震时程响应分析[J]. 陈志伟,杨国义,尹立军.  压力容器. 2013(03)
[8]框架塔动力特性实验研究[J]. 段振亚,李鹏飞,高攀,李蓉,谭蔚.  石油化工设备. 2012(03)
[9]Ansys在大跨径桥梁阻尼器选型中的应用[J]. 刘怀林,兰海燕.  公路交通技术. 2011(06)
[10]典型化工设备地震破坏形式分析与控制[J]. 谢红梅,赵江平,张浩,宋倩文.  工业安全与环保. 2011(07)

硕士论文
[1]消能减震结构的设计方法研究[D]. 赵斌华.西安建筑科技大学 2014
[2]基于阻尼的高层建筑抗风减振优化设计[D]. 万珑.南昌大学 2013
[3]考虑土—结构相互作用的建筑结构水平地震作用研究[D]. 刘英丽.东北大学 2008
[4]粘滞阻尼器和铅阻尼器的理论与试验研究[D]. 张同忠.北京工业大学 2004



本文编号：2963356