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防震减灾网>>企业与产品>>减震产品>>TMD

减震产品

  • 产品类型:TMD
  • 品    牌:1S2A3D
  • 产    地:12SA3D3
  • 规格型号:D12SA3D123
  • 产品名称:TMD
  • 材    质:D1SA23D1
  • 特    点:D1S23A21D
  • 颜    色:DSA123D
  • 产品简介:

    一、TMD系统简介

        调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,简称TMD)是通过将结构振动的一部分能量传递给连接在主结构上的辅助质量-弹簧-阻尼系统来减小结构振动、耗散能量的一种被动减震装置。这种体系是Frahm在1902年发明的,1909年在美国登记了专利,当时是为了防止德国大型邮船的水箱摆动而设计的。

     

    二、工作原理

        调谐质量阻尼器的工作原理是:主结构承受动力作用而振动时,质量块也产生惯性运动;经过合理选择子结构参数,当TMD的自振频率调谐到与主结构的频率或激励频率达到某种关系时,TMD将通过弹簧、阻尼器向主结构施加反方向作用力来部分抵消输入结构的扰动力,并通过阻尼器集中耗能,使主结构的振动反应衰减。TMD的控制力依赖于它与主结构之间的相对运动,是随结构振动而被动产生的。

    三、分类

        TMD体系依据其在结构中设置的数量,分为TMD和MTMD(多重调谐质量阻尼器);

        TMD体系依据其在结构中设置的方式,分为支撑式和悬吊式;

    四、评价

    TMD系统的优点:

    (1)能有效地衰减主结构的振动反应。在合理选取调谐参数的情况下,主结构的振动反应可衰减30%~60%;

    (2)不仅适用于新建结构的减振控制,也特别适用于已有结构的减振优化;

    (3)可充分利用主结构已有的结构作为TMD系统,不必专门设置调谐装置。

    TMD系统的缺点:

    (1)TMD对频率非常敏感,只有频率非常接近结构受控振型的频率时,抗振效果才会很好。但是高层建筑在使用过程中由于活载、刚度的变化,会使结构的频率有一定程度的改变,这造成TMD实际减振效果难以预料;

    (2)几百甚至上千吨的质量块附加在结构上,会使结构的动力反应增大;

    (3)TMD通常拥有用于避免质量块和结构主体发生碰撞的限位系统,一旦限位系统在大风或强震中破坏而失效,后果将十分危险;

    (4)TMD系统中的阻尼器是特殊的可连续工作的大功率阻尼器,价格十分昂贵。

    (5)TMD的质量块通常成百甚至上千吨,再加上悬挂等系统,所占空间庞大,安装不便。

    五、工程实例

    台北101大厦

     

        载重悬吊支承于 92层, 8组 φ90mm的高强度钢索托住球体质量块(直径5.5m,重660t)。支架周围并设置 8组主要油压式阻尼器,此外为避免质量块摆幅过大,87楼夹层楼板上方另外使用缓冲钢环及 8组防撞油压式阻尼器,一旦质量块振幅超过 1.0m时,质量块支架下方的筒状钢棒则会撞击缓冲钢环以减缓质量块的运动。